ACインバーターHブリッジがこの方法で駆動されることはありますか?


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現在、小さなボックスチャレンジと呼ばれるGoogleの競争が進行中です。それは非常に効率的なACインバーターを設計することです。基本的に、インバータには数百ボルトのDC電圧が供給され、最も効率的な方法で2kW(または2kVA)の出力を生成する能力によって、優勝設計が選択されます。満たすべき基準は他にもいくつかありますが、それは基本的な課題であり、主催者は95%を超える効率が不可欠であると述べています。

それは難しい注文であり、私はそれを単なるエクササイズとして考えさせられました。私はたくさんのインバーターHブリッジ設計を見てきましたが、それらはすべて4つのすべてのMOSFETにPWMを駆動し、常に4つのトランジスターがスイッチング損失の原因となっていることを意味します:-

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上の図は、私が通常インバーターの設計について読んだものですが、下の図は、スイッチング損失を事実上2に削減する手段として私を驚かせました。

今まで見たことがなかったので、他に誰かがいたらここで尋ねようと思いました-認識できない「問題」があるかもしれません。とにかく、なぜ私がこれを投稿しているのか不思議に思ったら、コンテストに参加しないことにしました。

編集-それがどのように機能すべきかを説明するために-Q1とQ2(PWMを使用)は、(フィルタリング後に)0Vと+ Vの間で変化する「平滑化」電圧を生成できます。電源AC波形の最初の半サイクルを生成するために、Q4がオン(Q3オフ)になり、Q1 / Q2がPWMスイッチング波形を生成して、0度から180度までの正弦波を作成します。後半のサイクルでは、Q3がオン(Q4オフ)になります。 Q1 / Q2は、適切なPWMタイミングを使用して反転正弦波電圧を生成します。

質問:

  • このタイプの設計では気付かない問題はありますか-EMCエミッションまたは「それはばかには動作しません!」

多分私は何かが足りない(または昨日は海賊の日のような国際トークだった ので、あなたは私のペグレッグを引っ張っています、うーん、うーん、私ですか?-)。負荷は、PWM周波数で時間の半分しか電力が流れていませんか?スイッチングの損失を減らすことは理解できますが、不愉快な方法で利用可能な電力を半減させませんか。(不適当な用語の欠如のために修正されました!)
gbulmer '09 / 09/20

それらはそのように制御されますが、その利点は3相インバータで容易に見られます。私はそのクレイジーな挑戦に出くわしました。その効率を満たすために私が見た唯一の方法は、共振コンバーターまたは他のZCSスキーム
でした

@JonRB-多分それにリンクがありますか?
Andy別名

そうですね。このようなスキームは、私が何年も前に取り組んだインバーターで使用されていたので、私たちは論文(ieeexplore.ieee.org/xpl/…)を書きました。副鼻腔の質はあなたが得ることができるほど良くないことに注意してください
JonRB

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コメントが正しく読めません。つまり、「MOSFETスイッチング損失の推定...」という記事は、質問を読んでいる人にとってスイッチング損失についての参考になるかもしれません。彼らには、私が理解していた以上のものがあります。もちろん、あなたはより良いリファレンスを持っているかもしれません、そしてそれはあまりにも早く消えてしまうかもしれません。
gbulmer 2014

回答:


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できますか?はい

それは行われましたか?はい

期待どおりに動作しますか?スイッチング損失の半分?はい、伝導損失に対する右足のデバイス選択のトレードス​​ピードに注意を払った場合は、powerCore損失をさらに改善できます。

非常に不適切に最適化された出力フィルターをいくつか備えたクイックモデルで、ポイントと100kHzのスイッチング周波数を証明するために実際には調整されていません(10kHzは妥当な出力を提供するように見えますが、FFTが必要であり、負荷が変化します:L、C、rectなど...)

このようなスキームはゼロクロッシングで苦労するので、THdへの影響は、それが許容される制限であるかどうかを評価および決定する必要があります。

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