Una breve introducción a los circuitos chopper

Una breve introducción a los circuitos chopper

A medida que aumentan la invención y el uso de dispositivos tecnológicos, nuestra necesidad de electricidad también está aumentando. Para satisfacer esta necesidad de electricidad continua, se están introduciendo varios métodos y sistemas. Entre los gadgets y dispositivos que usamos, algunos funcionan con Corriente alterna mientras que algunos funcionan con CC. No todos los dispositivos requieren la misma cantidad de energía para funcionar. Pero la energía que se da a los hogares a través de la fuente de alimentación principal es CA y de una cantidad fija de aproximadamente 240v. Luego, para operar dispositivos que funcionan con corriente continua, se requieren algunos convertidores. Para usar solo una pequeña cantidad requerida de energía del suministro de 240 V, se requiere otro tipo de circuito, a saber, el circuito Chopper.

¿Qué es un circuito Chopper?

Los circuitos de chopper se conocen como Convertidores DC a DC . Al igual que los transformadores del circuito de CA, los choppers se utilizan para aumentar y reducir la potencia de CC. Cambian la potencia de CC fija a potencia de CC variable. Con estos, la alimentación de CC suministrada a los dispositivos se puede ajustar a la cantidad requerida.




Circuito Chopper

Circuito Chopper



Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento del chopper se puede entender en el diagrama de circuito a continuación. El circuito consta de un diodo semiconductor , resistencia y una carga. Para todo tipo de circuito chopper, el valor de la tensión de salida se controla mediante el cierre y la apertura periódicos de los interruptores utilizados en el circuito.

El picador puede verse como un interruptor de ENCENDIDO / APAGADO que puede conectar o desconectar rápidamente la fuente a la conexión de carga. La CC continua se proporciona como fuente al helicóptero como Vs y la CC cortada se obtiene a través de la carga como V0.



Formas de onda de voltaje y corriente de salida

Arriba están las formas de onda de voltaje y corriente de salida de un circuito chopper. De la forma de onda de voltaje, se puede ver que durante el período de TENla tensión de carga V0 es igual a la tensión de fuente Vs. Pero cuando el intervalo TAPAGADOocurre, la tensión de CC desciende a cero, lo que provoca un cortocircuito en la carga.

Voltaje de salida y formas de onda de corriente

Formas de onda de voltaje y corriente de salida

En la forma de onda actual, se puede ver que durante el intervalo TENla corriente de carga se eleva al valor máximo. Durante el intervalo TAPAGADO, la corriente de carga decae. En tAPAGADOSi el helicóptero está apagado, el voltaje de carga se vuelve cero. Pero la corriente de carga fluye a través del diodo FD, provocando un cortocircuito en la carga.




Por lo tanto, la tensión de CC cortada se produce en la carga. La forma de onda actual es continua y aumenta durante TENestado y decae durante TAPAGADOExpresar.

Clasificación de Chopper

Según su principio de funcionamiento y el tipo de interruptor de voltaje de fuente, son de varios tipos. La clasificación principal del chopper es chopper DC y chopper AC Link. Según el proceso de conmutación, se clasifican en helicópteros conmutados naturales y conmutadores forzados.

El helicóptero de conmutación forzada se clasifica además como helicóptero Jones, helicóptero Morgan. En función de los valores de voltaje de salida, los choppers se clasifican como un interruptor descendente, un interruptor ascendente, un interruptor ascendente / descendente. En función de la pérdida de potencia que se produce en el momento de la conmutación, los choppers se clasifican como conmutados por hardware y por software.

1). Chopper de enlace de CA

En esta clasificación del chopper, tiene lugar la inversión de voltaje. Aquí, la tensión CC se convierte en CA con la ayuda de un inversor. Ahora, esta CA pasa a través de un transformador reductor o elevador. La salida de los transformadores se convierte nuevamente en CC mediante un rectificador. Los helicópteros de enlace de CA son muy voluminosos y ocupan una gran cantidad de espacio.

2) .DC Chopper

El chopper DC funciona en Voltaje DC . Funcionan como transformadores elevadores y reductores en voltaje CC. Pueden convertir el voltaje de CC constante y constante a un valor más alto o más bajo según su tipo.

Los choppers de CC son dispositivos más eficientes, rápidos y optimizados. Estos se pueden incorporar en chips electrónicos. Proporcionan un control suave sobre el voltaje de CC.

Diferentes tipos de circuitos chopper

El elemento principal en función del cual se clasifican los choppers es el semiconductor utilizado en el circuito del chopper. Según el posicionamiento de este semiconductor, se puede hacer que los cortadores funcionen en cualquiera de las condiciones de los cuatro cuadrantes. Dependiendo del cuadrante de operación, los helicópteros se clasifican como Tipo A, B, C, D y E

  • El helicóptero tipo A funciona en el primer cuadrante. En este helicóptero, el voltaje y la corriente son positivos y fluyen en la misma dirección. La energía de la fuente a la carga y el voltaje de salida promedio es menor que el voltaje de CC de entrada.
  • El helicóptero tipo B funciona en el segundo cuadrante. Aquí el voltaje de carga es positivo y la corriente es negativa. La energía fluye de la carga a la fuente. Este picador también se conoce como picador elevador.
  • El picador Tipo C está formado por la conexión en paralelo de los picadores Tipo A y Tipo B.
  • El helicóptero tipo D es el helicóptero tipo B de dos cuadrantes y el helicóptero tipo E es el cuarto helicóptero de gradiente.

Step Up Chopper

El chopper elevador funciona como un transformador elevador de corriente continua. Este chopper se utiliza cuando la tensión de CC de salida debe hacerse más alta que la tensión de entrada.

El principio de funcionamiento de un helicóptero elevador se puede explicar en el diagrama anterior. En el circuito, una gran inductor L está conectado en serie a la tensión de alimentación. Condensador mantiene el voltaje de salida continuo a la carga. El diodo evita el flujo de corriente de la carga a la fuente.

Step up Chopper

Step up Chopper

Cuando el chopper está ENCENDIDO, se aplica voltaje de suministro VS a la carga, es decir. V0 = VS y el inductor comienza a almacenar energía. En esta condición, la corriente de carga aumenta de Imin a Imax.

Cuando el chopper se apaga, la tensión de alimentación toma el camino de L - D - Carga - VS. Durante este período, el inductor descarga la fem almacenada a través del diodo D a la carga. Por tanto, el voltaje total en la carga V0 = VS + Ldi / dt que es mayor que el voltaje de entrada. Cambios actuales de Imax a Imin.

Intensificar la forma de onda de la corriente del chopper

Intensificar la forma de onda de la corriente del chopper

Intensificar las ecuaciones de Chopper

Intensificar las ecuaciones de Chopper

El picador elevador también se conoce como picadores Boost. Las aplicaciones de los helicópteros elevadores incluyen la carga de baterías y como amplificador de voltaje.

Aplicaciones de Chopper

Los convertidores de CC a CC se aplican a muchas aplicaciones, como en

Los choppers también se utilizan en sistemas de procesamiento de señales. En los choppers, el voltaje de salida se puede controlar utilizando muchas técnicas diferentes, como modulación de ancho de pulso, modulación de frecuencia, frecuencia variable, ancho de pulso variable, control CLC, etc. ¿Cuáles de estos métodos son eficientes para circuito de helicópteros en el procesamiento de señales?