Apakah jembatan AC inverter H pernah digerakkan dengan cara ini?

9

Ada kompetisi google yang sedang berlangsung saat ini yang disebut tantangan kotak kecil . Ini untuk merancang inverter AC yang sangat efisien. Pada dasarnya inverter diberi tegangan DC beberapa ratus volt dan desain yang menang akan dipilih berdasarkan kemampuannya untuk menghasilkan output 2kW (atau 2kVA) dengan cara yang paling efisien secara listrik. Ada beberapa kriteria lain yang harus dipenuhi tetapi itulah tantangan dasar dan penyelenggara menyatakan bahwa efisiensi lebih besar dari 95% adalah suatu keharusan.

Itu tugas berat dan membuat saya memikirkannya hanya sebagai latihan. Saya telah melihat banyak desain jembatan H inverter tetapi mereka semua mendorong PWM ke keempat MOSFET yang berarti ada 4 transistor yang berkontribusi untuk mengganti rugi sepanjang waktu: -

masukkan deskripsi gambar di sini

Diagram atas adalah seperti yang biasa saya baca tentang desain inverter tetapi diagram yang lebih rendah menurut saya sebagai cara memotong kerugian switching dengan hampir 2.

Saya belum pernah melihatnya sebelumnya, jadi saya pikir saya akan bertanya di sini apakah ada orang lain - mungkin ada "masalah" yang tidak saya kenal. Bagaimanapun, saya memutuskan untuk tidak mengikuti kompetisi jika ada yang bertanya-tanya mengapa saya memposting ini.

EDIT - hanya untuk menjelaskan bagaimana saya pikir itu harus bekerja - Q1 dan Q2 (menggunakan PWM) dapat menghasilkan (setelah memfilter) tegangan "dihaluskan" yang dapat bervariasi antara 0V dan + V. Untuk menghasilkan paruh pertama dari gelombang AC daya, Q4 menyala (Q3 off) dan Q1 / Q2 menghasilkan gelombang gelombang pengalih PWM untuk membuat gelombang sinus dari 0degrees ke 180. Untuk siklus setengah kedua, Q3 menyala (Q4 off) dan Q1 / Q2 menghasilkan tegangan sinewave terbalik menggunakan timing PWM yang sesuai.

Pertanyaan:

  • Apakah ada masalah yang saya tidak sadari dalam jenis desain ini - mungkin emisi EMC atau "itu tidak akan bekerja bodoh!"
mosfet switch-mode-power-supply h-bridge Andy alias
sumber
Mungkin saya kehilangan sesuatu (atau Anda menarik kaki saya, karena itu adalah Hari Bicara Internasional Seperti Hari Bajak Laut kemarin, arrr, saya bohong? -). Bukankah beban hanya memiliki daya yang mengalir 1/2 kali pada frekuensi PWM, arrr? Saya bisa mengerti bahwa mengurangi switching hilang, tetapi bukankah hal itu membagi dua daya yang tersedia dengan cara yang tidak menyenangkan, arrr, kamu lubber? (Dikoreksi karena tidak ada istilah, arrrr!)
gbulmer
Mereka dikontrol seperti itu, manfaatnya lebih mudah dilihat dalam inverter 3 fase. Saya memang menemukan tantangan gila itu, satu-satunya cara saya melihat bahwa efisiensi adalah dengan konverter resonansi atau skema ZCS lainnya
JonRB
@JonRB - apakah Anda memiliki tautan ke sana?
Andy alias
Ya, semacam. Skema seperti itu digunakan dalam inverter yang saya kerjakan bertahun-tahun yang lalu, kami menulis makalah ( ieeexplore.ieee.org/xpl/… ) Jika saya dapat memberikan tautan langsung, saya akan melakukannya. Perhatikan kualitas sinus tidak sebagus yang Anda bisa dapatkan
JonRB
1
Komentar saya tidak benar. Saya bermaksud mengatakan, artikel Memperkirakan kerugian switching MOSFET ... , mungkin menjadi referensi yang berguna tentang beralih kerugian untuk orang-orang yang membaca pertanyaan Anda . Ada yang lebih dari mereka daripada yang saya mengerti. Tentu saja, Anda mungkin memiliki referensi yang lebih baik, dan mungkin menghilang terlalu cepat.
gbulmer

Jawaban:

6

Bisakah itu dilakukan? Iya

Apakah sudah dilakukan? Iya

Apakah ini akan sesuai dengan yang diharapkan? setengah kerugian switching? Ya & jika kehati-hatian diambil dari kecepatan perdagangan pemilihan perangkat kaki kanan untuk kerugian konduksi maka Anda dapat lebih meningkatkan kerugian powerCore.

Model cepat dengan beberapa filter output BENAR-BENAR dioptimalkan & tidak benar-benar disetel, hanya untuk membuktikan titik & 100kHz freq switching (10kHz tampaknya memberikan output yang masuk akal tetapi FFT akan diperlukan & berbagai beban: L, C, rect dll ...)

Skema seperti itu memang berjuang di zero-crossing sehingga efek pada THd harus dievaluasi dan ditentukan jika itu adalah batasan yang diterima.

masukkan deskripsi gambar di sini masukkan deskripsi gambar di sini masukkan deskripsi gambar di sini masukkan deskripsi gambar di sini

JonRB
sumber