एक पूर्ण ब्रिज इन्वर्टर क्या है: कार्य करना और उसका अनुप्रयोग

इन्वर्टर एक विद्युत उपकरण है जो डीसी इनपुट सप्लाई को मानक परिमाण के सममित एसी वोल्टेज और आउटपुट साइड पर आवृत्ति में परिवर्तित करता है। इसे भी नाम दिया गया है डीसी एसी कनवर्टर के लिए । एक आदर्श इन्वर्टर इनपुट और आउटपुट या तो एक साइनसोइडल और गैर-साइनसॉइडल तरंगों में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। यदि इन्वर्टर के लिए इनपुट स्रोत एक वोल्टेज स्रोत है, तो इन्वर्टर को वोल्टेज स्रोत इन्वर्टर (VSI) कहा जाता है और यदि इन्वर्टर को इनपुट स्रोत एक वर्तमान स्रोत है तो इसे वर्तमान स्रोत इन्वर्टर (CSI) कहा जाता है। । इनवर्टर को लोड के प्रकार के अनुसार 2 प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है अर्थात्, सिंगल फेज़ इनवर्टर, और तीन-चरण इनवर्टर। एकल-चरण इनवर्टर को आगे 2 प्रकार के आधा-पुल इन्वर्टर और पूर्ण-पुल इन्वर्टर में वर्गीकृत किया गया है। यह लेख एक पूर्ण-पुल इन्वर्टर के विस्तृत निर्माण और कार्य को समझाता है।

एकल चरण पूर्ण पुल इन्वर्टर क्या है?

परिभाषा: एक पूर्ण सेतु एकल चरण इन्वर्टर एक स्विचिंग डिवाइस है जो उचित स्विचिंग अनुक्रम के आधार पर स्विच को चालू और बंद करके डीसी इनपुट के आवेदन पर एक चौकोर तरंग एसी आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करता है, जहां उत्पन्न आउटपुट वोल्टेज फॉर्म + वीडीसी है , -वीडीसी, या ०।

इनवर्टर का वर्गीकरण

इनवर्टर को 5 प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है वे हैं

आउटपुट विशेषताओं के अनुसार

• वर्ग तरंग पलटनेवाला
• इसकी तरंग औंधा
• संशोधित साइन वेव इन्वर्टर।

इन्वर्टर के स्रोत के अनुसार

• वर्तमान स्रोत पलटनेवाला
• वोल्टेज स्रोत पलटनेवाला

भार के प्रकार के अनुसार

एकल-चरण पलटनेवाला

• आधा पुल इन्वर्टर
• पूर्ण पुल इन्वर्टर

तीन चरण के इनवर्टर

• 180 डिग्री मोड
• 120 डिग्री मोड

विभिन्न PWM तकनीक के अनुसार

• सरल पल्स चौड़ाई मॉडुलन (एसपीडब्ल्यूएम)
• एकाधिक पल्स चौड़ाई मॉडुलन (MPWM)
• साइनसोइडल पल्स चौड़ाई मॉडुलन (SPWM)
• संशोधित साइनसोइडल पल्स चौड़ाई मॉडुलन (MSPWM)

उत्पादन स्तर की संख्या के अनुसार।

• नियमित 2 स्तर इनवर्टर
• मल्टी-लेवल इन्वर्टर।

निर्माण

पूर्ण-पुल इन्वर्टर का निर्माण होता है, इसमें 4 हेलिकॉप्टर होते हैं जहां प्रत्येक हेलिकॉप्टर में एक जोड़ी होती है ट्रांजिस्टर या एक thyristor और एक डायोड , जोड़ी एक साथ जुड़ी हुई है

• T1 और D1 समानांतर में जुड़े हुए हैं,
• T4 और D2 समानांतर में जुड़े हुए हैं,
• टी 3 और डी 3 समानांतर में जुड़े हुए हैं, और
• T2 और D4 समानांतर में जुड़े हुए हैं।

एक लोड V0 'AB' में हेलिकॉप्टरों की जोड़ी के बीच जुड़ा हुआ है और T1 और T4 के अंतिम टर्मिनल वोल्टेज स्रोत VDC से जुड़े हुए हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

पूर्ण पुल एकल चरण इन्वर्टर का सर्किट आरेख

एक समान सर्किट को स्विच के रूप में दर्शाया जा सकता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है

डायोड करंट इक्वेशन

एकल चरण पूर्ण पुल इन्वर्टर का कार्य करना

एकल-चरण पूर्ण-पुल का उपयोग करके काम करना आरएलसी लोड इन्वर्टर को निम्नलिखित परिदृश्यों का उपयोग करके समझाया जा सकता है

ओवरडैंपिंग और अंडरडैंपिंग

ग्राफ से 0 से टी / 2 तक अगर हम आरएलसी लोड पर डीसी उत्तेजना लागू करते हैं। प्राप्त आउटपुट लोड वर्तमान साइनसोइडल तरंग में है। चूंकि RLC लोड का उपयोग किया जा रहा है, RLC लोड की प्रतिक्रिया 2 स्थितियों में XL और XC के रूप में दर्शायी जाती है

कोडिशन 1: यदि XL> XC, यह लैगिंग लोड की तरह कार्य करता है और कहा जाता है कि इसे एक अतिव्याप्त प्रणाली कहा जाता है और

शर्त 2: यदि एक्सएल

पूर्ण ब्रिज इन्वर्टर वेव फॉर्म

चालन कोण

प्रत्येक का प्रवाह कोण स्विच और प्रत्येक डायोड को V0 और I0 की तरंग के उपयोग से निर्धारित किया जा सकता है।

लैगिंग लोड की स्थिति में

मामला एक: From से φ तक, V0> 0 और I0> 0 तब S1, S2 का संचालन करता है
Case2: 0 से φ, V0> 0 और I0 से<0 then diodes D1, D2 conducts
केस 3: From + π से 2 φ, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
केस 4: फॉर्म Form से π + π, V0 0 तब डायोड डी 3, डी 4 का संचालन करता है।

अग्रणी लोड स्थिति में

मामला एक: 0 से and - φ, V0> 0 और I0> 0 तब S1, S2 का संचालन करता है

Case2: From से - π से φ, V0> 0 और I0<0 then diodes D1, D2 conducts

केस 3: From से 2 π - π, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts

केस 4: फॉर्म 2 0 - φ से 2 φ, V0 0 तब डायोड डी 3, डी 4 कंडक्टर

केस 5: Conduct से 0, डी 3 और डी 4 आचरण से पहले।

इसलिए प्रत्येक डायोड का चालन कोण है 'फी' और प्रत्येक का चालन कोण thyristor या ट्रांजिस्टर है '“ - Π '।

मजबूरन कम्यूटेशन और सेल्फ कम्यूटेशन

सेल्फ कम्यूटेशन सिचुएशन को लीडिंग लोड कंडीशन में ऑब्जर्व किया जा सकता है

ग्राफ से, हम देख सकते हैं कि “φ से can -,”, S1and S2 का संचालन कर रहा है और “after - π” के बाद, D1, D2 का संचालन कर रहा है, इस बिंदु पर, F1 और D2 के आगे का वोल्टेज 1 वोल्ट है। जहां S1 और S2 “φ - so” के बाद नकारात्मक वोल्टेज का सामना कर रहे हैं और इसलिए S1 और S2 बंद हो जाते हैं। इसलिए इस मामले में आत्म-टिप्पणी संभव है।

पूर्ण ब्रिज इन्वर्टर वेव फॉर्म

फोर्जिंग लोड स्थिति में मजबूर कम्यूटेशन सिचुएशन देखी जा सकती है

ग्राफ से, हम देख सकते हैं कि “o से can”, D1 और D2 का संचालन कर रहे हैं, और φ से can से, S1, और S2 का संचालन कर रहे हैं और शॉर्ट-सर्कुलेटेड हैं। 'S' डी 3 और डी 4 के बाद ही एस 1 और एस 2 बंद हो जाते हैं, लेकिन यह स्थिति केवल एस 1 और एस 2 को बंद करने के लिए मजबूर करके संतुष्ट हो सकती है। इसलिए, हम मजबूर की अवधारणा का उपयोग करते हैं स्विचन ।

सूत्रों

1)। प्रत्येक डायोड का चालन कोण है फ़ाई

२)। प्रत्येक थायरिस्टर का चालन कोण होता है φ - φ ।

३)। सेल्फ-कम्यूटेशन केवल लीडिंग पॉवर फैक्टर लोड या अंडरपम्प्ड सिस्टम में संभव है, जो सर्किट बंद समय पर होता है टी_सी= w / डब्ल्यू_{० ।}जहां w0 मौलिक आवृत्ति है।

4)। फोरियर श्रेणी वी_०(t) = ∑_{n = 1,3,5}^ए[४ वी_डीसी/ n /] पाप n w_०टी

5)। मैं_०(t) = ∑_{n = 1,3,5}^ए[४ वी_डीसी/ n / l z_एनl] पाप n w_०टी + φ_एन

6)। वी_{०१ एमएक्स}= 4 वी_डीसी/ पाई

))। मैं_{०१ एमएक्स}= 4 वी_डीसी/ π जेड₁

8)। मॉड जेड_एन= = आर^दो+ (n w)_०एल - 1 / एन डब्ल्यू_०ग) जहां n = 1,2,3,4… ..

९)। फ़ाई_एन= तो^-1[( /]

१०)। मौलिक विस्थापन कारक एफ_डीएफ= कॉस फ़ाई

1 1)। डायोड वर्तमान समीकरण I_घऔर तरंग इस प्रकार दी गई है

मैं_{D01 (औसत)}= 1 / 2π [π_०^फ़ाईमैं_{01 अधिकतम}पाप (w)_०टी - φ₁)] dwt

मैं_{D01 (आरएमएस)}= [1/2 [[π_०^फ़ाईमैं_०१^दो_{मैक्स}के बग़ैर^दो(v)_०टी - φ₁) dwt]]^१/२

डायोड करंट इक्वेशन

१२)। स्विच या thyristor वर्तमान समीकरण I_टीऔर तरंग इस प्रकार दी गई है

मैं_{T01 (औसत)}= 1 / 2π [π_फ़ाई^{अनुकरणीय}मैं_{01 अधिकतम}पाप (w)_०टी - φ₁)] dwt

मैं_{T01 (आरएमएस)}= [1/2 [[π_फ़ाई^{अनुकरणीय}मैं_०१^दो_{मैक्स}के बग़ैर^दो(v)_०टी - φ₁) dwt]]^१/२

थाइरिस्टर वेव फॉर्म

सिंगल फेज पूर्ण पुल इन्वर्टर के लाभ

निम्नलिखित फायदे हैं

• सर्किट में वोल्टेज के उतार-चढ़ाव की अनुपस्थिति
• उच्च इनपुट वोल्टेज के लिए उपयुक्त है
• कुशल ऊर्जा
• की वर्तमान रेटिंग बिजली उपकरणों लोड करंट के बराबर है।

एकल चरण पूर्ण पुल इन्वर्टर के नुकसान

निम्नलिखित नुकसान हैं

• पूर्ण-पुल इन्वर्टर (95%) की दक्षता आधे पुल इन्वर्टर (99%) से कम है।
• नुकसान ज्यादा हैं
• उच्च शोर।

एकल चरण पूर्ण पुल इन्वर्टर के अनुप्रयोग

निम्नलिखित अनुप्रयोग हैं

• निम्न और मध्यम शक्ति उदाहरण चौकोर तरंग जैसे अनुप्रयोगों में लागू / अर्ध चौकोर लहर वोल्टेज
• एक साइनसोइडल तरंग जो विकृत होती है, उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में इनपुट के रूप में उपयोग की जाती है
• हाई-स्पीड पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों का उपयोग करके, आउटपुट पर हार्मोनिक सामग्री को कम किया जा सकता है पीडब्लूएम तकनीक
• एसी जैसे अन्य अनुप्रयोग परिवर्तनशील मोटर , गरम करना इंडक्शन डिवाइस , समर्थन करना बिजली की आपूर्ति
• सोलर इनवर्टर
• कम्प्रेसर, आदि

इस प्रकार, एक पलटनेवाला एक विद्युत उपकरण है डीसी इनपुट आपूर्ति को असममित एसी वोल्टेज के मानक परिमाण और आवृत्ति के आउटपुट पक्ष में परिवर्तित करता है। लोड के प्रकार के अनुसार एकल-चरण इन्वर्टर को 2 प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, जैसे आधा-पुल इन्वर्टर और पूर्ण-पुल इन्वर्टर। यह आलेख पूर्ण पुल एकल चरण इन्वर्टर के बारे में बताता है। इसमें 4 थाइरिस्टर और 4 डायोड होते हैं जो एक साथ स्विच की तरह काम करते हैं। स्विच पदों के आधार पर पूर्ण-पुल इन्वर्टर संचालित होता है। आधा-पुल पर पूर्ण-पुल का मुख्य लाभ यह है कि आउटपुट वोल्टेज 2 गुना इनपुट वोल्टेज है और आधे-पुल इन्वर्टर की तुलना में आउटपुट पावर 4 गुना है।