¿Los puentes H del inversor de CA nunca se conducen de esta manera?

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En este momento hay una competencia de Google llamada el desafío de la caja pequeña . Es para diseñar un inversor AC muy eficiente. Básicamente, el inversor recibe una tensión de CC de unos pocos cientos de voltios y el diseño ganador se elegirá por su capacidad de producir una salida de 2 kW (o 2 kW) de la manera más eficiente eléctricamente. Hay otros criterios que deben cumplirse, pero ese es el desafío básico y los organizadores afirman que una eficiencia superior al 95% es una necesidad.

Es una tarea difícil y me hizo pensar en eso solo como un ejercicio. He visto muchos diseños de puente H del inversor, pero todos llevan PWM a los cuatro MOSFET, lo que significa que hay 4 transistores que contribuyen a cambiar las pérdidas todo el tiempo: -

Eldiagramasuperiorescomonormalmenteleosobrelosdiseñosdeinversores,peroeldiagramainferiormeparecióunmedioparareducirlaspérdidasdeconmutaciónprácticamenteendos.

Nuncalohabíavistoantes,asíquepenséenpedirleaquísialguienmáslohubierahecho,talvezhayaun"problema" que no reconozco. De todos modos, decidí no participar en la competencia si alguien se pregunta por qué estoy publicando esto.

EDITAR - solo para explicar cómo creo que debería funcionar - Q1 y Q2 (usando PWM) pueden generar (después del filtrado) un voltaje "suavizado" que puede variar entre 0 V y + V. Para producir el primer semiciclo de una forma de onda de alimentación de CA, Q4 se activa (Q3 desactivado) y Q1 / Q2 produjo las formas de onda de conmutación PWM para crear una onda sinusoidal de 0 ° a 180 °. Para el segundo semiciclo, Q3 se enciende (Q4 desactivado) y Q1 / Q2 produce un voltaje de onda sinusoidal invertida utilizando los tiempos PWM apropiados.

Pregunta:

  • ¿Hay un problema que desconozco en este tipo de diseño, tal vez las emisiones de EMC o "simplemente no funcionará como una estupidez"?
pregunta Andy aka

1 respuesta

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¿Se puede hacer? Si

¿Se ha hecho? Si

¿Hará lo que se espera? ¿La mitad de las pérdidas por cambio? Sí y amp; Si se tuvo cuidado con la velocidad de intercambio de la selección del dispositivo de la pierna derecha para las pérdidas de conducción, entonces podría mejorar aún más las pérdidas de PowerCore.

Modelo rápido con un filtro de salida REALMENTE mal optimizado & no está realmente sintonizado, solo para probar un punto y un amp; Frecuencia de conmutación de 100 kHz (10 kHz parecía proporcionar una salida razonable, pero se requeriría un FFT y cargas variables: L, C, rect, etc.)

Un esquema de este tipo sí lucha en el cruce por cero, por lo que el efecto en THd debería evaluarse y determinarse si se trata de una limitación aceptada.

    
respondido por el JonRB

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