Inversor de puente completo monofásico explicado

Este artículo explica el inversor de puente completo monofásico con la ayuda del diagrama del circuito y varias formas de onda relevantes. También se ha detallado la comparación entre los inversores de puente medio y completo.

El inversor de puente completo monofásico es básicamente un inversor de fuente de voltaje. A diferencia del inversor monofásico de medio puente, este inversor no requiere un suministro de entrada de CC de tres hilos. Más bien, la fuente de alimentación de entrada de CC de dos hilos es suficiente para el requisito. La frecuencia de salida se puede controlar controlando el tiempo de encendido y apagado de los tiristores.

Índice de contenidos

Diagrama de circuito del inversor de puente completo monofásico:
Principio de funcionamiento del inversor de puente completo monofásico:
- Propósito de los diodos D1 a D4:
Comparación entre inversores de puente medio y completo:

Diagrama de circuito del inversor de puente completo monofásico:

El circuito de alimentación de un inversor monofásico de puente completo se compone de cuatro tiristores T1 a T4, cuatro diodos D1 a D1 y una fuente de alimentación de entrada de CC de dos hilos Vs. Cada diodo está conectado en antiparalelo a los tiristores, a saber. D1 está conectado en antiparalelo a T1 y así sucesivamente. El diagrama del circuito de potencia de un inversor de puente completo monofásico se muestra en la siguiente figura.

Cabe señalar que el circuito para encender y apagar el tiristor no se muestra en el diagrama de circuito anterior para mantener la simplicidad. Además, se supone que cada uno de los tiristores solo conduce durante el período en que su señal de puerta está presente y tan pronto como se elimina la señal de puerta, los tiristores se apagan.

A continuación se muestra la señal de activación y la forma de onda del voltaje de salida de un inversor de puente completo monofásico.

Principio de funcionamiento del inversor de puente completo monofásico:

El principio de funcionamiento del inversor de puente completo monofásico se basa en la activación secuencial de tiristores colocados en diagonal opuesta. Esto significa que, durante la mitad del período de tiempo, se activarán los tiristores T3 y T4, mientras que durante la mitad restante del período de tiempo, se activarán T1 y T2. Solo se encienden dos tiristores en la mitad del período de tiempo.

Observe cuidadosamente la forma de onda de la señal de activación. Notará que los tiristores T1 y T2 se activan simultáneamente durante un tiempo T/2. Por lo tanto, la carga está conectada a la fuente a través de T1 y T2 y, por lo tanto, el voltaje de la carga es igual al voltaje de la fuente con polaridad positiva. Esta es la razón; el voltaje de carga se muestra positivo e igual a Vs en la forma de onda del voltaje de salida.

Tan pronto como se elimina la señal de puerta (ig1 e ig2), T1 y T2 se apagan. Sin embargo, en el mismo instante se aplica la señal de puerta (ig3 e ig4) y, por lo tanto, T3 y T4 se activan. Cuando T3 y T4 conducen, la carga se conecta a la fuente. La magnitud del voltaje de carga es nuevamente Vs pero con polaridad inversa. Esta es la razón por la cual el voltaje de salida se muestra negativo en la forma de onda del voltaje.

Para resumir,

Para el tiempo 0Vo = vs.

Para el tiempo (T/2)Vo = -Vs.

Creo que ha entendido el principio de funcionamiento del inversor monofásico de medio puente. Pero estoy seguro de que podría estar pensando en el propósito de los diodos D1 a D4. Lo explicaré.

Propósito de los diodos D1 a D4:

Si la carga es puramente resistiva, no es necesario colocar el diodo D1 a D4 ya que el voltaje y la corriente de salida siempre están en fase. Pero desafortunadamente, para cargas que no sean puramente resistivas, la corriente de carga (io) no estará en fase con el voltaje de carga (vo). Para tal caso, el diodo conectado en antiparalelo con el tiristor permitirá que la corriente fluya cuando el tiristor principal esté apagado. Cuando estos diodos conducen, la energía se retroalimenta a la fuente de CC y, por lo tanto, estos diodos (D1 a D4) se denominan diodos flyback.

Comparación entre inversores de puente medio y completo:

La principal diferencia entre el inversor monofásico de medio puente y el inversor de puente completo es que el primero requiere una fuente de entrada de CC de tres hilos, mientras que el segundo requiere una fuente de CC de dos hilos. Otra diferencia entre los dos tipos de inversores se tabula a continuación:

Inversor de medio puente	Inversor de puente completo
Se compone de dos tiristores y dos diodos de rueda libre.	Consta de cuatro tiristores y cuatro diodos flyback.
La magnitud del voltaje de carga/salida es la mitad de la magnitud de la fuente de CC de entrada.	La magnitud del voltaje de carga es igual a la magnitud de la fuente de entrada de CC. Esto significa que la magnitud del voltaje de salida es el doble de la magnitud del voltaje de carga para el inversor de medio puente.
El principal inconveniente de este inversor es el requisito de tres hilos Suministro de entrada de CC.	Este inconveniente del inversor de medio puente se supera con el inversor de puente completo, ya que requiere una fuente de CC de dos hilos.
–	La potencia de salida del inversor de puente completo es cuatro veces mayor que la del inversor de medio puente.