Les ponts H de l'onduleur CA sont-ils jamais entraînés de cette façon?

9

Il y a actuellement un concours google appelé le défi de la petite boîte . Il s'agit de concevoir un onduleur AC très efficace. Fondamentalement, l'onduleur reçoit une tension continue de quelques centaines de volts et la conception gagnante sera choisie en fonction de sa capacité à produire une sortie de 2 kW (ou 2 kW) de la manière la plus efficace sur le plan électrique. Il y a quelques autres critères à remplir mais c'est le défi de base et les organisateurs déclarent qu'une efficacité supérieure à 95% est un must.

C'est une tâche difficile et cela m'a fait penser à cela comme un exercice. J'ai vu de nombreuses conceptions de pont H inverseur, mais elles pilotent toutes du PWM vers les quatre MOSFET, ce qui signifie qu'il y a 4 transistors contribuant aux pertes de commutation tout le temps: -

entrez la description de l'image ici

Le diagramme du haut est comme je lis normalement sur les conceptions d'onduleurs, mais le diagramme du bas m'a frappé comme un moyen de réduire les pertes de commutation de pratiquement 2.

Je ne l'avais jamais vu auparavant alors j'ai pensé que je demanderais ici si quelqu'un d'autre l'avait - peut-être qu'il y a un "problème" que je ne reconnais pas. Quoi qu'il en soit, j'ai décidé de ne pas participer au concours si quelqu'un se demande pourquoi je poste ceci.

EDIT - juste pour expliquer comment je pense que cela devrait fonctionner - Q1 et Q2 (en utilisant PWM) peuvent générer (après filtrage) une tension "lissée" qui peut varier entre 0V et + V. Pour produire le premier demi-cycle d'une forme d'onde de puissance CA, Q4 s'active (Q3 désactivé) et Q1 / Q2 produisent les formes d'onde de commutation PWM pour créer une onde sinusoïdale de 0 degré à 180. Pour le deuxième demi-cycle, Q3 s'active (Q4 désactivé) et Q1 / Q2 produit une tension sinusoïdale inversée en utilisant les temporisations PWM appropriées.

Question:

  • Y a-t-il un problème que je ne connais pas dans ce type de conception - peut-être que les émissions CEM ou "ça ne marchera tout simplement pas!"
mosfet switch-mode-power-supply h-bridge Andy aka
la source
Peut - être que je manque quelque chose (ou vous tirez ma cheville de la jambe, car elle était internationale Parler comme un jour de pirate hier, arrr, me buckos -). La charge n'aura-t-elle pas seulement la puissance qui coule la moitié du temps à la fréquence PWM, arrr? Je peux comprendre que cela réduit les pertes de commutation, mais cela ne divisera-t-il pas de moitié la puissance disponible de manière désagréable, arrr, ye lubber? (Corrigé pour le manque de jargon fitin, arrrr!)
gbulmer
Ils sont contrôlés comme ça, ses avantages sont plus visibles dans un onduleur triphasé. J'ai rencontré ce défi fou, la seule façon que j'ai vue de relever cette efficacité était avec un convertisseur résonant ou d'autres schémas ZCS
JonRB
@JonRB - avez-vous un lien vers celui-ci peut-être?
Andy aka
Oui, en quelque sorte. Un tel schéma a été utilisé dans un onduleur sur lequel j'ai travaillé il y a des années, nous avons écrit un article ( ieeexplore.ieee.org/xpl/… ) Si je pouvais fournir un lien direct, je le ferais. NOTEZ que la qualité des sinus n'est pas aussi bonne que vous pourriez l'obtenir
JonRB
1
Mon commentaire ne se lit pas correctement. Je voulais dire, l'article Estimer les pertes de commutation MOSFET ... , pourrait être une référence pratique sur les pertes de commutation pour les gens qui lisent votre question . Il y a plus pour eux que je ne l'avais compris. Bien sûr, vous pourriez avoir une meilleure référence, et elle pourrait disparaître trop tôt.
gbulmer

Réponses:

6

Peut-on le faire? Oui

Cela a-t-il été fait? Oui

Fera-t-il comme prévu? la moitié des pertes de commutation? Oui, et si vous avez pris soin de la vitesse de négociation de sélection de l'appareil de la jambe droite pour les pertes de conduction, vous pouvez encore améliorer les pertes de powerCore.

Modèle rapide avec un filtre de sortie VRAIMENT mal optimisé et pas vraiment réglé, juste pour prouver un point et une fréquence de commutation de 100 kHz (10 kHz semblaient fournir une sortie raisonnable mais une FFT serait requise et des charges variables: L, C, rect etc ...)

Un tel schéma a du mal à franchir le point zéro, donc l'effet sur la THd devrait être évalué et déterminé s'il s'agit d'une limitation acceptée.

entrez la description de l'image ici entrez la description de l'image ici entrez la description de l'image ici entrez la description de l'image ici

JonRB
la source