技術装置の発明と使用が増加するにつれて、私たちの必要性電気も増加しています。この継続的な電力の必要性を満たすために、さまざまな方法とシステムが導入されています。私たちが使用するガジェットやデバイスの中には、 AC電流一部はDC電源です。すべてのデバイスが動作するために同じ量の電力を必要とするわけではありません。しかし、主電源を介して家庭に供給される電力はACであり、約240vの固定量です。次に、DC電流で動作するデバイスを操作するには、いくつかのコンバーターが必要です。 240V電源から必要な少量の電力のみを使用するには、別のタイプの回路、つまりチョッパー回路が必要です。

チョッパー回路とは何ですか？

チョッパー回路はとして知られています DC-DCコンバーター。 AC回路の変圧器と同様に、チョッパーはDC電源をステップアップおよびステップダウンするために使用されます。固定DC電力を可変DC電力に変更します。これらを使用して、デバイスに供給されるDC電力を必要な量に調整できます。

チョッパー回路

動作原理

チョッパーの動作原理は下の回路図から理解できます。回路は、半導体ダイオード、抵抗、および負荷。すべてのタイプのチョッパー回路で、出力電圧値は、回路で使用されるスイッチを定期的に開閉することによって制御されます。

チョッパーは、ソースから負荷への接続を迅速に接続または切断できるON / OFFスイッチと見なすことができます。連続DCはVsとしてチョッパーへのソースとして与えられ、チョップされたDCはV0として負荷全体で取得されます。

出力電圧と電流の波形

上記はチョッパー回路の出力電圧と電流の波形です。電圧波形から、Tの期間中に_オン負荷電圧V0はソース電圧Vsに等しくなります。しかし、間隔T_オフ発生すると、DC電圧がゼロに低下し、負荷が短絡します。

出力電圧と電流の波形

現在の波形では、間隔Tの間に_オン負荷電流が最大値まで上昇します。間隔Tの間_オフ、負荷電流が減衰します。 Tで_オフチョッパーがオフの状態になると、負荷電圧はゼロになります。ただし、ダイオードFDには負荷電流が流れ、負荷が短絡します。

したがって、チョップされたDC電圧が負荷で生成されます。電流波形は連続的であり、Tの間に上昇します_オンTの間に状態と崩壊_オフ状態。

チョッパーの分類

それらの動作原理と電源電圧チョッパーのタイプに基づいて、さまざまなタイプがあります。チョッパーの主な分類は、DCチョッパーとACリンクチョッパーです。転流プロセスに基づいて、それらは自然転流チョッパーと強制転流チョッパーに分類されます。

強制転流チョッパーはさらにジョーンズチョッパー、モーガンチョッパーに分類されます。出力電圧値に基づいて、チョッパーはステップダウンチョッパー、ステップアップチョッパー、ステップアップ/ダウンチョッパーに分類されます。チョッパーは、スイッチング時に発生する電力損失に基づいて、ハードスイッチとソフトスイッチに分類されます。

1）。 ACリンクチョッパー

チョッパーのこの分類では、電圧反転が発生します。ここで、DC電圧はインバーターの助けを借りてACに変換されます。これで、このACは降圧または昇圧トランスを通過します。変圧器からの出力は、整流器によって再びDCに変換されます。 ACリンクチョッパーは非常にかさばり、大きなスペースを占有します。

2）.DCチョッパー

DCチョッパーは DC電圧。これらは、DC電圧で昇圧および降圧トランスとして機能します。それらは、それらのタイプに基づいて、定常一定のDC電圧をより高い値またはより低い値に変換することができます。

DCチョッパーは、より効率的で速度が高く、最適化されたデバイスです。これらは電子チップに組み込むことができます。それらはDC電圧のスムーズな制御を提供します。

さまざまなタイプのチョッパー回路

チョッパーが分類される主な要素は、チョッパー回路で使用される半導体です。この半導体の配置に基づいて、チョッパーを4つの象限条件のいずれかで動作させることができます。操作の象限に応じて、チョッパーはタイプA、B、C、D、およびEに分類されます。

タイプAチョッパーは第1象限で機能します。このチョッパーでは、電圧と電流の両方が正であり、同じ方向に流れます。ソースから負荷への電力と平均出力電圧は、入力DC電圧よりも低くなっています。
タイプBチョッパーは第2象限で機能します。ここで、負荷電圧は正で、電流は負です。電力は負荷から電源に流れます。このチョッパーは、ステップアップチョッパーとも呼ばれます。
タイプCのチョッパーは、タイプAとタイプBのチョッパーを並列に接続して形成されます。
タイプDチョッパーは2象限タイプBチョッパーであり、タイプEチョッパーは4番目の勾配チョッパーです。

ステップアップチョッパー

ステップアップチョッパーは、DC電流のステップアップトランスとして機能します。このチョッパーは、出力DC電圧を入力電圧より高くする必要がある場合に使用されます。

ステップアップチョッパーの動作原理は、上の図から説明できます。サーキットでは、インダクタL は電源電圧に直列に接続されています。コンデンサ負荷への連続出力電圧を維持します。ダイオードは、負荷からソースへの電流の流れを防ぎます。

チョッパーをステップアップ

チョッパーがオンのとき、供給電圧VSが負荷に印加されます。 V0 = VSで、インダクターはエネルギーの蓄積を開始します。この状態では、負荷電流はIminからImaxに上昇します。

チョッパーがオフに切り替えられると、供給電圧はL – D –負荷–VSからのパスを取ります。この期間中、インダクタは蓄積された起電力をダイオードDを介して負荷に放電します。したがって、負荷での合計電圧V0 = VS + Ldi / dtは、入力電圧よりも大きくなります。現在はImaxからIminに変わります。