Мосты инвертора переменного тока H когда-либо приводились в действие таким образом?

В настоящее время в Google проходит соревнование под названием Little Box Challenge . Это разработка очень эффективного инвертора переменного тока. В основном на инвертор подается напряжение постоянного тока в несколько сотен вольт, и победившая конструкция будет выбрана по его способности производить выходную мощность 2 кВт (или 2 кВА) наиболее эффективно с электрической точки зрения. Есть несколько других критериев, которые должны быть соблюдены, но это основная задача, и организаторы заявляют, что эффективность выше 95% является обязательной.

Это трудная задача, и это заставило меня задуматься об этом просто как об упражнении. Я видел множество инверторных H-мостовых конструкций, но все они управляют ШИМ всеми четырьмя полевыми МОП-транзисторами, что означает, что 4 транзистора постоянно способствуют потерям при переключении:

введите описание изображения здесь

Верхняя диаграмма соответствует тому, что я обычно читаю о конструкциях инверторов, но нижняя диаграмма показалась мне средством сокращения коммутационных потерь практически в 2 раза.

Я никогда не видел его раньше, поэтому я решил спросить здесь, видел ли кто-нибудь еще - может быть, есть «проблема», которую я не узнаю. В любом случае, я решил не участвовать в конкурсе, если кому-то интересно, почему я публикую это.

РЕДАКТИРОВАТЬ - просто чтобы объяснить, как, по моему мнению, это должно работать - Q1 и Q2 (с использованием ШИМ) могут генерировать (после фильтрации) «сглаженное» напряжение, которое может варьироваться от 0 В до + В. Для создания первого полупериода формы сигнала переменного тока Q4 включается (Q3 выключен), а Q1/Q2 формируют сигналы переключения ШИМ для создания синусоиды от 0 до 180 градусов. Во время 2-го полупериода Q3 включается (Q4 выключен). а Q1/Q2 создает инвертированное синусоидальное напряжение, используя соответствующие тайминги ШИМ.

Вопрос:

  • Есть ли проблема, о которой я не знаю, в этом типе конструкции - может быть, ЭМС-излучение или "это просто не будет работать глупо!"
Может быть, я что-то упускаю (или вы дергаете меня за ногу, потому что вчера был Международный день пиратов , аррр, мои бакосы?-). Разве нагрузка не будет потреблять мощность только 1/2 времени на частоте ШИМ, а? Я могу понять, что это уменьшает потери при переключении, но не уменьшит ли это вдвое неприятную мощность, аррр, ты, болван? (Исправлено из-за неподходящего жаргона, арррр!)
Они управляются таким образом, его преимущества легче увидеть в трехфазном инверторе. Я действительно столкнулся с этой сумасшедшей проблемой, единственный способ, который я видел для достижения этой эффективности, - это резонансный преобразователь или другие схемы ZCS.
@JonRB - может быть, у вас есть ссылка на это?
Да, вроде. Такая схема использовалась в инверторе, над которым я работал несколько лет назад, мы написали статью ( ieeexplore.ieee.org/xpl/… ). Если бы я мог предоставить прямую ссылку, я бы это сделал. ПРИМЕЧАНИЕ. Качество синуса не так хорошо, как могло бы быть.
@JonRB Я не мог понять сути этого, потому что я не член, и у меня туго с деньгами LOL
@gbulmer - сними с меня повязку, сердечко
позвольте мне посмотреть, смогу ли я найти свою копию - было бы чище, если бы использовалась общедоступная ссылка.
У меня есть учебник с разделом по этому вопросу, если вам это интересно для ответа, но у меня точно нет обзора «как это делается в промышленности».
@ W5VO Думаю, я хочу посмотреть, является ли метод, предложенный в моем вопросе, оригинальным и полезным. Я не заморачиваюсь по поводу патентов - не ради денег! Если бы я был, я бы не публиковал.
Хорошо, я прочитал без повязки на глазу, глядя на ваше объяснение, спасибо. Я вижу идею. На Q3/Q4 намного меньше переключений, поэтому меньше потерь. В этой статье Оценка коммутационных потерь MOSFET ... , хотя и не в описываемом вами приложении, проводится анализ многих / всех компонентов потерь MOSFET, что весьма интересно (я не эксперт по мощности). Я предполагаю, что вы все это знаете, но это может быть удобным контрольным списком.
Я никогда не видел ни одной конвенции, которую вы упомянули. Что я видел, так это то, что либо пара со стороны высокого, либо пара со стороны низкого уровня используются для определения полярности, а соответствующая другая пара использует ШИМ. Только 1x коммутационные потери таким образом. Это для коллекторных двигателей постоянного тока, но я не понимаю, почему инвертор не может этого сделать. Возможно, он должен быть несколько умнее, чем драйвер двигателя, в том, как он контролирует и управляет схемой, но должна быть возможность получить достойную синусоиду после некоторой пассивной LC-фильтрации.
@andy aka, так как это был документ IEEE для публичной конференции, у меня есть коллега, чтобы d/l его. docs.google.com/file/d/… вы заметите, что мы пошли на контроль гистерезиса, но это было по другим причинам. Вы увидите объяснение пространственного вектора сокращенной схемы переключения
@AaronD - звучит круто
Мой комментарий не правильно читается. Я хотел сказать, что статья « Оценка потерь при переключении MOSFET… » может быть удобным справочником о потерях при переключении для людей, читающих ваш вопрос . В них есть нечто большее, чем я понимал. Конечно, у вас может быть лучшая ссылка, и она может исчезнуть слишком рано.
Инвертор постоянного/переменного тока с чистой синусоидой wpi.edu/Pubs/E-project/Available/E-project-042507-092653/…

Ответы (1)

Можно ли это сделать? Да

Это было сделано? Да

Будет ли это так, как ожидалось? половина коммутационных потерь? Да, и если бы позаботились о скорости торговли при выборе устройства правой ноги для потерь проводимости, вы могли бы еще больше улучшить потери PowerCore.

Быстрая модель с каким-то ДЕЙСТВИТЕЛЬНО плохо оптимизированным выходным фильтром и не совсем настроенным, просто для подтверждения точки и частоты переключения 100 кГц (10 кГц, казалось, обеспечивают разумный выход, но потребуется БПФ и различные нагрузки: L, C, прямая и т. д...)

Такая схема имеет проблемы с пересечением нуля, поэтому необходимо оценить влияние на THd и определить, является ли это допустимым ограничением.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Мосты инвертора переменного тока H когда-либо приводились в действие таким образом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v