పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్ అంటే ఏమిటి: వర్కింగ్ & దాని అప్లికేషన్

ఇన్వర్టర్ అనేది విద్యుత్ పరికరం, ఇది DC ఇన్పుట్ సరఫరాను అవుట్పుట్ వైపు ప్రామాణిక పరిమాణం మరియు పౌన frequency పున్యం యొక్క సిమెట్రిక్ ఎసి వోల్టేజ్కు మారుస్తుంది. దీనికి కూడా పేరు పెట్టారు DC నుండి AC కన్వర్టర్ . ఆదర్శవంతమైన ఇన్వర్టర్ ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ సైనూసోయిడల్ మరియు నాన్-సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపాల్లో సూచించబడుతుంది. ఇన్వర్టర్‌కు ఇన్‌పుట్ సోర్స్ వోల్టేజ్ సోర్స్ అయితే, ఇన్వర్టర్‌ను వోల్టేజ్ సోర్స్ ఇన్వర్టర్ (విఎస్‌ఐ) అని పిలుస్తారు మరియు ఇన్వర్టర్‌కు ఇన్‌పుట్ సోర్స్ ప్రస్తుత మూలం అయితే దానిని ప్రస్తుత సోర్స్ ఇన్వర్టర్ (సిఎస్‌ఐ) అంటారు. . లోడ్ యొక్క రకాన్ని బట్టి ఇన్వర్టర్లను 2 రకాలుగా వర్గీకరించారు, అనగా, ఒకే దశ ఇన్వర్టర్లు మరియు మూడు-దశ ఇన్వర్టర్లు. సింగిల్-ఫేజ్ ఇన్వర్టర్లను 2 రకాల హాఫ్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ మరియు పూర్తి-బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్లుగా వర్గీకరించారు. ఈ వ్యాసం పూర్తి-వంతెన ఇన్వర్టర్ యొక్క వివరణాత్మక నిర్మాణం మరియు పనిని వివరిస్తుంది.

సింగిల్ ఫేజ్ ఫుల్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: పూర్తి వంతెన సింగిల్ ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ అనేది ఒక స్విచ్చింగ్ పరికరం, ఇది డిసి ఇన్పుట్ యొక్క అనువర్తనంపై చదరపు వేవ్ ఎసి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తగిన స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్ ఆధారంగా స్విచ్ ఆన్ మరియు ఆఫ్‌ను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, ఇక్కడ ఉత్పత్తి అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ రూపం + విడిసి , -విడిసి, లేదా 0.

ఇన్వర్టర్ల వర్గీకరణ

ఇన్వర్టర్లు 5 రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి

అవుట్పుట్ లక్షణాల ప్రకారం

• స్క్వేర్ వేవ్ ఇన్వర్టర్
• దాని వేవ్ ఇన్వర్టర్
• సవరించిన సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్.

ఇన్వర్టర్ యొక్క మూలం ప్రకారం

• ప్రస్తుత మూలం ఇన్వర్టర్
• వోల్టేజ్ సోర్స్ ఇన్వర్టర్

లోడ్ రకం ప్రకారం

సింగిల్-ఫేజ్ ఇన్వర్టర్

• హాఫ్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్
• పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్

మూడు దశల ఇన్వర్టర్లు

• 180-డిగ్రీ మోడ్
• 120-డిగ్రీ మోడ్

వివిధ పిడబ్ల్యుఎం టెక్నిక్ ప్రకారం

• సరళమైనది పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (SPWM)
• బహుళ పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (MPWM)
• సైనూసోయిడల్ పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (SPWM)
• సవరించిన సైనూసోయిడల్ పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (MSPWM)

అవుట్పుట్ స్థాయిల సంఖ్య ప్రకారం.

• రెగ్యులర్ 2 స్థాయి ఇన్వర్టర్లు
• బహుళ స్థాయి ఇన్వర్టర్.

నిర్మాణం

పూర్తి-వంతెన ఇన్వర్టర్ నిర్మాణం, ఇది 4 ఛాపర్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ ప్రతి ఛాపర్‌లో ఒక జత ఉంటుంది ట్రాన్సిస్టర్ లేదా థైరిస్టర్ మరియు ఎ డయోడ్ , జత కలిసి కనెక్ట్ చేయబడింది

• T1 మరియు D1 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి,
• T4 మరియు D2 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి,
• T3 మరియు D3 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి, మరియు
• T2 మరియు D4 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి.

ఒక లోడ్ V0 “AB” వద్ద ఉన్న ఛాపర్ల మధ్య అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు T1 మరియు T4 యొక్క ముగింపు టెర్మినల్స్ క్రింద చూపిన విధంగా వోల్టేజ్ సోర్స్ VDC కి అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి.

పూర్తి వంతెన సింగిల్ ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

దిగువ చూపిన విధంగా సమానమైన సర్క్యూట్‌ను స్విచ్ రూపంలో సూచించవచ్చు

డయోడ్ ప్రస్తుత సమీకరణం

సింగిల్ ఫేజ్ ఫుల్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ పని

సింగిల్-ఫేజ్ పూర్తి-వంతెన యొక్క పని RLC లోడ్ కింది దృశ్యాలను ఉపయోగించి ఇన్వర్టర్ వివరించవచ్చు

ఓవర్‌డాంపింగ్ మరియు అండర్‌డాంపింగ్

RLC లోడ్‌కు DC ఉత్తేజాన్ని వర్తింపజేస్తే గ్రాఫ్ నుండి 0 / T / 2 వరకు. పొందిన అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్ సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపంలో ఉంటుంది. RLC లోడ్ ఉపయోగించబడుతున్నందున, RLC లోడ్ యొక్క ప్రతిచర్య XL మరియు XC గా 2 పరిస్థితులలో సూచించబడుతుంది

కోడిషన్ 1: XL> XC అయితే, ఇది లాగింగ్ లోడ్ లాగా పనిచేస్తుంది మరియు ఓవర్‌డ్యాంప్డ్ సిస్టమ్‌గా పిలువబడుతుంది మరియు

కండిషన్ 2: XL ఉంటే

పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్ వేవ్ ఫారం

కండక్షన్ కోణం

ప్రతి కండక్షన్ కోణం మారండి మరియు ప్రతి డయోడ్ V0 మరియు I0 యొక్క తరంగ రూపాన్ని ఉపయోగించి నిర్ణయించవచ్చు.

లాగింగ్ లోడ్ కండిషన్ వద్ద

కేసు 1: From నుండి వరకు, V0> 0 మరియు I0> 0 అప్పుడు S1, S2 నిర్వహిస్తుంది
కేసు 2: 0 నుండి వరకు, V0> 0 మరియు I0<0 then diodes D1, D2 conducts
కేసు 3: Π + From నుండి 2 φ వరకు, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts
కేసు 4: Form నుండి π + Form, V0 0 ఫారం డయోడ్లు D3, D4 నిర్వహిస్తుంది.

లీడింగ్ లోడ్ కండిషన్ వద్ద

కేసు 1: 0 నుండి π - φ, V0> 0 మరియు I0> 0 వరకు S1, S2 నిర్వహిస్తుంది

కేసు 2: Π - From నుండి, V0> 0 మరియు I0<0 then diodes D1, D2 conducts

కేసు 3: From నుండి 2 π వరకు - φ, V0<0 and I0 < 0 then switches S3, S4 conducts

కేసు 4: ఫారం 2 π - φ నుండి 2 π, V0 0 అప్పుడు డయోడ్లు D3, D4 నిర్వహిస్తుంది

కేసు 5: Φ నుండి 0, D3 మరియు D4 ప్రవర్తనకు ముందు.

అందువల్ల ప్రతి డయోడ్ యొక్క ప్రసరణ కోణం 'ఫై' మరియు ప్రతి ప్రసరణ కోణం థైరిస్టర్ లేదా ట్రాన్సిస్టర్ “Π -”.

బలవంతపు మార్పిడి మరియు స్వీయ మార్పిడి

లీడింగ్ లోడ్ కండిషన్‌లో సెల్ఫ్ కమ్యుటేషన్ పరిస్థితిని గమనించవచ్చు

గ్రాఫ్ నుండి, “φ నుండి π - φ”, S1and S2 నిర్వహిస్తున్నట్లు మరియు “π - φ” తరువాత, D1, D2 నిర్వహిస్తున్నట్లు మనం గమనించవచ్చు, ఈ సమయంలో, D1 మరియు D2 అంతటా ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ 1 వోల్ట్. S1 మరియు S2 “π - φ” తర్వాత ప్రతికూల వోల్టేజ్‌ను ఎదుర్కొంటున్న చోట S1 మరియు S2 ఆపివేయబడతాయి. అందువల్ల ఈ సందర్భంలో స్వీయ మార్పిడి సాధ్యమే.

పూర్తి వంతెన ఇన్వర్టర్ వేవ్ ఫారం

లాగింగ్ లోడ్ కండిషన్‌లో ఫోర్స్డ్ కమ్యుటేషన్ పరిస్థితిని గమనించవచ్చు

గ్రాఫ్ నుండి, “o నుండి φ”, D1 మరియు D2 నిర్వహిస్తున్నాయని మరియు from నుండి φ వరకు, S1 మరియు S2 నిర్వహిస్తున్నాయని మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ చేయబడిందని మనం గమనించవచ్చు. “Φ” D3 మరియు D4 ప్రవర్తన తరువాత S1 మరియు S2 ఆపివేయబడితే మాత్రమే, కానీ S1 మరియు S2 ని ఆపివేయమని బలవంతం చేయడం ద్వారా మాత్రమే ఈ పరిస్థితి సంతృప్తికరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, మేము బలవంతంగా అనే భావనను ఉపయోగిస్తాము మారడం .

సూత్రాలు

1). ప్రతి డయోడ్ యొక్క ప్రసరణ కోణం ఫై

2). ప్రతి థైరిస్టర్ యొక్క ప్రసరణ కోణం - .

3). సర్క్యూట్ ఆపివేసే సమయానికి ప్రముఖ పవర్ ఫ్యాక్టర్ లోడ్ లేదా అండర్ డంప్డ్ సిస్టమ్‌లో మాత్రమే స్వీయ-మార్పిడి సాధ్యమవుతుంది టి_సి= φ / w_{0 .}ఇక్కడ w0 ప్రాథమిక పౌన .పున్యం.

4). ఫోరియర్ సిరీస్ వి₀(t) =_{n = 1,3,5}^a[4 వి_DC/ nπ] పాపం n w₀టి

5). నేను₀(t) =_{n = 1,3,5}^a[4 వి_DC/ nπ l z_nl] పాపం n w₀t +_n

6). వి_{01 మాక్స్}= 4 వి_dc/ పై

7). నేను_{01 మాక్స్}= 4 వి_dc/ Z.₁

8). మోడ్ Z._n= ఆర్^{రెండు}+ (n w₀L - 1 / n w₀సి) ఎక్కడ n = 1,2,3,4… ..

9). ఫై_n= కాబట్టి^-1[( / R]

10). ప్రాథమిక స్థానభ్రంశం కారకం ఎఫ్_{డిఎఫ్}= cos ఫై

11). డయోడ్ ప్రస్తుత సమీకరణం I._డిమరియు తరంగ రూపం ఈ క్రింది విధంగా ఇవ్వబడుతుంది

నేను_{D01 (సగటు)}= 1 / 2π [₀^ఫైనేను_{01 గరిష్టంగా}పాపం (w₀t -₁)] ద్వి

నేను_{D01 (rms)}= [1 / 2π [₀^ఫైనేను₀₁^{రెండు}_{గరిష్టంగా}లేకుండా^{రెండు}(v₀t -₁) dwt]]^1/2

డయోడ్ ప్రస్తుత సమీకరణం

12). స్విచ్ లేదా థైరిస్టర్ ప్రస్తుత సమీకరణం I._టిమరియు తరంగ రూపం ఈ క్రింది విధంగా ఇవ్వబడుతుంది

నేను_{T01 (సగటు)}= 1 / 2π [_ఫై^పైనేను_{01 గరిష్టంగా}పాపం (w₀t -₁)] ద్వి

నేను_{T01 (rms)}= [1 / 2π [_ఫై^పైనేను₀₁^{రెండు}_{గరిష్టంగా}లేకుండా^{రెండు}(v₀t -₁) dwt]]^1/2

థైరిస్టర్ వేవ్ ఫారం

సింగిల్ ఫేజ్ ఫుల్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

కింది ప్రయోజనాలు

• సర్క్యూట్లో వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులు లేకపోవడం
• అధిక ఇన్పుట్ వోల్టేజ్కు అనుకూలం
• శక్తి సామర్థ్యం
• ప్రస్తుత రేటింగ్ శక్తి పరికరాలు లోడ్ కరెంట్‌కు సమానం.

సింగిల్ ఫేజ్ ఫుల్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ యొక్క ప్రతికూలతలు

కిందివి ప్రతికూలతలు

• పూర్తి-వంతెన ఇన్వర్టర్ (95%) యొక్క సామర్థ్యం వంతెన ఇన్వర్టర్ (99%) కంటే తక్కువ.
• నష్టాలు ఎక్కువ
• అధిక శబ్దం.

సింగిల్ ఫేజ్ ఫుల్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ యొక్క అప్లికేషన్స్

కిందివి అప్లికేషన్లు

• తక్కువ మరియు మధ్యస్థ శక్తి ఉదాహరణ స్క్వేర్ వేవ్ / వంటి అనువర్తనాల్లో వర్తిస్తుంది పాక్షిక చదరపు వేవ్ వోల్టేజ్
• వక్రీకరించబడిన సైనూసోయిడల్ వేవ్ అధిక శక్తి అనువర్తనాలలో ఇన్‌పుట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది
• హై-స్పీడ్ పవర్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలను ఉపయోగించి, అవుట్పుట్ వద్ద ఉన్న హార్మోనిక్ విషయాలను తగ్గించవచ్చు పిడబ్ల్యుఎం పద్ధతులు
• AC వంటి ఇతర అనువర్తనాలు వేరియబుల్ మోటారు , తాపన ప్రేరణ పరికరం , స్టాండ్బై విద్యుత్ సరఫరా
• సౌర ఇన్వర్టర్లు
• కంప్రెషర్లు, మొదలైనవి

ఈ విధంగా, ఇన్వర్టర్ ఒక విద్యుత్ పరికరం DC అవుట్పుట్ సరఫరాను అవుట్పుట్ వైపు ప్రామాణిక పరిమాణం మరియు పౌన frequency పున్యం యొక్క అసమాన AC వోల్టేజ్గా మారుస్తుంది. లోడ్ రకం ప్రకారం, సింగిల్-ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ సగం-వంతెన ఇన్వర్టర్ మరియు పూర్తి-వంతెన ఇన్వర్టర్ వంటి 2 రకాలుగా వర్గీకరించబడింది. ఈ వ్యాసం పూర్తి వంతెన సింగిల్ ఫేజ్ ఇన్వర్టర్ గురించి వివరిస్తుంది. ఇది 4 థైరిస్టర్లు మరియు 4 డయోడ్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి కలిసి స్విచ్ల వలె పనిచేస్తాయి. స్విచ్ స్థానాలను బట్టి పూర్తి-వంతెన ఇన్వర్టర్ పనిచేస్తుంది. సగం వంతెనపై పూర్తి-వంతెన యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 2 రెట్లు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మరియు సగం వంతెన ఇన్వర్టర్తో పోలిస్తే అవుట్పుట్ శక్తి 4 రెట్లు.