PRIEMYSELN ELEKTROTECHNIKA Katedra teoretickej a priemyselnej elektrotechniky FEI

PRIEMYSELNÁ ELEKTROTECHNIKA Katedra teoretickej a priemyselnej elektrotechniky FEI TU Košice

Jednosmerné meniče menia jednosmerné napätie opäť na jednosmerné s inou strednou hodnotou.

Rozdelenie jednosmerných meničov Jednosmerné meniče možno rozdeliť podľa spôsobu premeny jednosmerného napätia na (podľa spôsobu zapojenia): • • Nepriame, priame – impulzné meniče. Podľa možných zapojení rozdeľujeme nepriame jednosmerné meniče: • • • Jednočinný blokovací menič, jednočinný priepustný menič, dojčinný menič. Rozdelenie jednosmerných meničov podľa možných pracovných stavov: • • • Jednokvadrantové, dvojkvadrantové, štvorkvadrantové.

Nepriamy jednosmerný menič + + - - Principiálna schéma nepriameho jednosmerného meniča

Priame jednosmerné meniče – impulzové meniče Impulzové meniče sa vyznačujú impulzovým riadením výstupného napätia a impulzovým riadením prenosu výkonu. Jednosmerné impulzové meniče nie je dovolené používať v aplikáciách, ktoré vyžadujú galvanické oddelenie vstupného a výstupného napätia.

Priame jednosmerné meniče – impulzové meniče Základnou časťou jednosmerných impulzných meničov je jednosmerný spínač. Jednosmerný polovodičový spínač (JPS) JPS slúži na zapínanie a vypínanie jednosmerného obvodu. Vo výkonovej elektronike majú hlavne význam výkonové tranzistory a vypínacie tyristory. Poznámka – pri použití tyristorov (nie GTO) je nutné aby spínače obsahovali komutačné obvody slúžiace na vypínanie tyristorov.

Rozdelenie a prehľad topológií impulzných meničv napätia Prehľad topológií impulzných meničov napätia

Znižovací impulzový menič Ekvivalentný obvod a) a spínacie diagramy b) znižovacieho impulzného meniča

Znižovací impulzový menič Pri zopnutí spínača S Pre uvedený stav meniča platí rovnica Časové priebehy napätia a prúdu znižovacieho impulnového meniča v ONP Znižovací impulzný menič s RLUi záťažou

Znižovací impulzový menič Pri vypnutí spínača S Pre uvedený stav meniča platí rovnica Časové priebehy napätia a prúdu znižovacieho impulnového meniča v ONP Znižovací impulzný menič s RLUi záťažou

Znižovací impulzový menič Oblasť neprerušovaných prúdov (ONP) Strieda – Pomerný čas zopnutia Pre stredné hodnoty napätí platí Stredná hodnota prúdu

Znižovací impulzový menič Oblasť prerušovaných prúdov (OPP) - Malá časová konštanta t =L/R - Zvýšenie napätia Ui Časové priebehy napätia a prúdu znižovacieho impulnového meniča v OPP Schéma zapojenia znižovacieho impulzového meniča s RLUi záťažou

Znižovací impulzový menič Oblasť prerušovaných prúdov Stredná hodnota napätia na záťaži. Stredná hodnota prúdu. Časové priebehy napätia a prúdu znižovacieho impulnového meniča v OPP

Zvyšovací impulzový menič Umožňuje dodávať energiu zo zdroja nižšieho napätia do zdroja vyššieho napätia. Stredná hodnota napätia v ONP Ekvivalentný obvod a) a spínacie diagramy b) zvyšovacieho impulzného meniča

Znižovaco - zvyšovací impulzový menič Slúži k invertovaniu vstupného napätia Ui. Veľkosť výstupného napätia Uo môže byť väčšia alebo menšia ako veľkosť vstupného napätia Ui. Stredná hodnota napätia v ONP Schéma zapojenia a) a časové priebehy napätia a prúdu b) znižovaco - zvyšovaco impulnového meniča

Blokovací menič - Je transformátorová verzia znižovaco-zvyšovacieho meniča, Implementáciou transformátora TR do meničovej štruktúry dosiahneme: galvanické oddelenie výstupu od vstupu, zdroj magnetickej energie, zmenu úrovne výstupného napätia, výstupné napätie Uo môže byť voči vstupnému napätiu Ui buď pozitívne alebo negatívne. Schéma zapojenia a) a časové priebehy napätia a prúdu b) blokovacieho meniča

Priepustný menič - Patrí medzi najpoužívanejšie meniče, - Je deriváciou znižovacieho meniča, - V tomto prípade transformátor TR nie je potrebný na zhromaždenie magnetickej energie. Schéma zapojenia a) a časové priebehy napätia a prúdu b) priepustného meniča

Jednokvadrantové impulzové meniče Znižovací a zvyšovací impulzový menič sú meniče jednokvadravtové. Neumožňujú teda meniť smer toku energie.

Viackvadrantové impulzové meniče Dvojkvadrantový impulzový menič s reverzáciou prúdu VD 2 S 2 VD 1 VD 2 S 1 VD 1

Viackvadrantové impulzové meniče Dvojkvadrantový impulzový menič s reverzáciou napätia

Viackvadrantové impulzové meniče Štvorkvadrantový impulzový menič umožňuje prácu vo všetkých štyroch kvadrantoch. Umožňuje teda chod a brzdenie motora v oboch smeroch.

Spôsoby riadenia impulzových meničov Bipolárny spôsob riadenia štvorkvadrantového impulzového meniča

Spôsoby riadenia impulzových meničov Riadenie pri konštantnej frekvencii Riadenie pri konštantnom čase zapnutia

Spôsoby riadenia impulzových meničov Riadenie pri konštantnom čase vypnutia Riadenie pri konštantnom zvlnení

Použitie jednosmerných meničov Riadenie rýchlosti jednosmerných motorov : • Trakčné motory vo vlakoch, električkách, trolejbusoch, • Akumulátorových vozíkoch, regulované pohony • Technologických liniek. . .

ĎAKUJEM ZA VAŠU POZORNOSŤ Katedra teoretickej a priemyselnej elektrotechniky FEI TU Košice