Автономний транзисторний інвертор напруги (однофазний варіант), страница 2

Як було відмічено у попередніх роботах, елементи вектора сигналу опрацьовуються схемою незалежно один від одного.

Вихід блоку Mux пов’язаний з синхронізатором Hit Crossing (Simulink→ Signals & Systems), формуючий короткий імпульс при перетинанні сигналом значення рівня нуля (У параметрах Hit crossing detection встановлюємо значення rising).

    На блоках Integrator та Constant зібраний генератор пилообразної напруги. Значення константи , де f – частота генератору задавання.

Рис. 4.10. Схема керування АІН у вигляді підсистеми

Блоки In [Gamma_deg] та Relational Operator [>=] формують тривалість імпульсів. Значення сигнаму на виході блока In зумовлює коефіцієнт заповнення. Для того, щоб мати можливість задавати тривалість імпульсів у градусах необхідно ввести додатковий блок Gain1 з коефіцієнтом підсилення .

На блоках Data Type Convertion 1,2 , Logical Operator [not] зібраний інвертор. Формування вектору вихідного сигналу Pulses забезпечується двома блоками Demux та одним Mux.

    Роботу блоку ілюструють осцилограми (рис. 4.11. ).

Рис. 4.11. Осцилограми роботи схеми керування

Схема АІМ з розглянутим керуючим блоком приведена на рис. 4.12 , підсистема керування Subsystem  на рис. 4.10.

    Результати моделювання представлені на рис. 4.13.

Рис. 4.12. Схема однофазного АІН з ШІР

Рис. 4.13. Осцилограми роботи АІН з ШІР

Для формування кривої вихідної напруги протягом періоду з к = 8 імпульсів тривалістю t_і (рис. 4.8) пропонується схема керування (рис. 4.14 ).

Функцію дільника частоти з коефіцієнтом ділення m = 2³ = 8 виконують динамічні J-К тригери (Зміна стану тригерів відбувається за спадом синхросигналу). Комутація керуючих імпульсів здійснюється двома перемикачами з встановленим параметром Threshold = 0.5.

Роботу схеми характеризують часові діаграми рис. 4.15.

Рис. 4.14. Схема керування АІН для к=8

Рис. 4.15. Осцилограми роботи схеми керування

ШІР з незалежною від параметрів навантаження формою кривої вихідної напруги

    Незалежність від параметрів навантаження форми кривої вихідної напруги та збереження у ній необхідної при регулюванні паузи b досягається, якщо на інтервалі b забезпечити одночасну провідність силових ключів к₁, к₃ або к₂, к₄ (рис. 4.16.). При цьому на вказаних інтервалах навантаження замикається швидко через шини “+” або “-” джерела живлення і напруга на навантаженні дорівнює нулю.

Рис. 4.16. Алгорітм перемикання вентилів

Режиму керування відповідає тривалість інтервалу провідності кожного ключа y = 180° (к = 2). Ключі пів-мостів, до яких підключені виводи навантаження (к₁, к₄ та к₂, к₃), перемикаються у тій же послідовності, що і у нерегульованому інверторі: відкритому станові одного ключа відповідає закритий стан іншого ключа. Різниця криється у створені фазового зсуву на кут a у послідовності перемикання ключів обох пів-мостів. Тим самим на інтервалі b = y - a здійснюється одночасна провідність то ключів к₂, к₄, то к₁, к₃.

    Схема керування інвертором представлена на рис. 4.17.

Рис. 4.17. Схема керування АІН

Фазовий зсув a здійснюється завданням у полі Phase Delay блоку Pulse Generator2 необхідного фазового зсуву a. Фазовий зсув генератору Pulse Generator1 при цьому дорівнює нулю.

    Роботу блоку ілюструють часові діаграми (рис. 4.18 ).

Рис. 4.18. Часові діаграми роботи блоку керування

Схема інвертору та часові діаграми його роботи зображені на рис. 4.19. – рис. 4.20.

Рис. 4.19. Схема АІН

Рис. 4.20. Часові діаграми роботи АІН

Виконання лабораторної роботи.

1. Дослідити модель однофазного інвертору напруги з формуванням вихідної напруги у вигляді імпульсів з чергуванням полярності та однаковою тривалістю. Використавши блок RMS (Power System Blockset→Extra Library→Measurements), зняти зовнішню характеристику інвертору.

2. Дослідити модель однофазного інвертору, керованого ШІМ, з залежною від параметрів навантаження формою кривої вихідної напруги при к = 2.

Запропонувати та дослідити модель інвертору з ШІМ при к = 8.

Побудувати зовнішні та регулювальні характеристики.

3. Дослідити модель інвертору, керованого ШІМ, з незалежною від параметрів навантаження формою кривої вихідної напруги.

Привести зовнішні та регулювальні характеристики.