Tipos de chopper:um guia para escolher o melhor para você

Sobre os tipos de chopper, A maioria das aplicações de eletrônica de potência possui elementos de comutação completos ou totalmente desligados. Devido a isso, suas perdas são muitas vezes baixas, tornando o circuito altamente eficiente. No entanto, a corrente que você fornece à carga pode ser descontínua. Isso exigirá que você forneça uma alta frequência de comutação ou suavização para obter melhores resultados. Nesse caso, você usará um helicóptero para estabilizar o sistema de circuito.

Para o artigo de hoje, discutiremos a classificação dos helicópteros com base em vários recursos, como o processo de comutação e muito mais.

1. O que é um circuito de chopper?

Um chopper (ou equivalente DC de um transformador AC) é um dispositivo elétrico semicondutor. Ele funciona para alterar uma tensão de entrada CC fixa (V_s ) em uma potência DC variável ou tensão de saída/ V_o . O valor de saída DC pode ser menor que a tensão da fonte ou maior que a tensão de entrada.

2. Como o Chopper funciona?

Geralmente, um circuito chopper possui uma carga, um resistor e um diodo semicondutor, conforme o diagrama abaixo.

Um diagrama de circuito de um helicóptero

Ele opera em alta velocidade para conectar a fonte à carga e, em seguida, desconecta a carga da base. Usando o diagrama, podemos concluir o princípio de funcionamento como;

• O interruptor SW é o helicóptero e, em altas velocidades, pode ser um interruptor LIGADO ou DESLIGADO. Por esse motivo, você pode desconectar ou conectar a carga de Vs (uma fonte de alimentação). Além disso, a abertura e fechamento periódicos do circuito eventualmente controlam a tensão de saída.
• O interruptor ON resulta na tensão da fonte igual à tensão da carga. Por outro lado, quando é um interruptor OFF, a tensão de carga é igual a zero.

3. Tipos de Chopper

Classificamos os helicópteros com base em suas características da seguinte forma;

Com base em seu princípio de operação

O princípio de operação é a melhor maneira de classificar um helicóptero. Os dois tipos incluem;

Chopper de link AC

Aqui, há uma inversão de tensão em que um inversor converte uma tensão CC em uma tensão CA. Em seguida, você passa o AC através de um transformador elevador ou redutor. Finalmente, um retificador converte a saída do transformador em DC.

Chopper DC

Os choppers DC atuam como transformadores abaixadores e passo a passo na tensão DC. Como tal, eles podem alterar uma tensão CC constante para um valor mais baixo ou mais alto, dependendo do tipo.

Com base no processo de comutação

Chopper comutado natural

O chopper comutado natural funciona em circuitos CA em que a tensão de alimentação é de uma fonte CA. Por causa disso, quando há uma tensão negativa cruzada para o SCR ou tiristor, ele desliga.

Chopper comutado forçado

Um chopper comutado forçado opera em circuitos DC. Você pode obter a comutação diminuindo a corrente do SCR abaixo do valor atual ou polarizando inversamente o componente do SCR. Exemplos são o helicóptero Morgan e o helicóptero Jones.

Com base na perda de energia que ocorre nos choppers de tempo de comutação

Chopper de comutação rígida

Os circuitos de chopper hard-switched usam sua capacidade de operação.

Chopper de comutação suave

Os choppers de comutação suave usam circuitos ressonantes LC para desligar ou ligar o dispositivo em tensão ou corrente zero.

Com base nos valores de tensão de saída

A classificação dos circuitos chopper aqui tem como base as tensões de saída.

Acelerar ou acelerar o helicóptero

O chopper tem uma tensão de fonte mais baixa do que a tensão de saída CC média (V_o ˃V_s ) para o primeiro. Além disso, há um fluxo de energia da carga para a fonte. Aqui, a corrente de carga tem uma fonte de fem e é indutiva.

Chopper abaixador

A tensão da fonte é maior que a tensão de saída CC média (V_s ˃V_o ). Pelo contrário, o fluxo de potência é da fonte para a carga.

Classificação com base na operação do quadrante

Os circuitos chopper limitam a direção do fluxo de corrente através deles, uma vez que são dispositivos estáticos semicondutores. No entanto, você pode modificar como seu helicóptero opera em quatro quadrantes e, em seguida, produzir cinco tipos de helicóptero.

Os quatro quadrantes do helicóptero

Chopper Classe A/Chopper Tipo A

O helicóptero classe A só funciona no primeiro quadrante. Portanto, a tensão de carga (V_O ) e corrente de carga (i_O ) será sempre positivo. Além disso, a transferência de energia é da fonte para a carga, um exemplo é um chopper abaixador.

Chopper Classe B/Chopper Tipo B

Opera no segundo quadrante. Assim, a corrente de carga é negativa enquanto a tensão de saída do chopper é positiva. Aqui, a corrente de carga negativa (i_o ) a transferência de energia é da carga para a fonte. Um circuito de chopper step-up é um exemplo.

Chopper Classe C/Chopper Classe A de dois quadrantes/Chopper Tipo C

A conexão paralela de choppers classe B e classe A fornece um chopper classe C que opera no segundo ou primeiro quadrante. Então, ele atuará como um helicóptero de redução no primeiro quadrante e um helicóptero de aumento no segundo quadrante.

Chopper de Classe-D/Chopper de Dois Quadrantes Classe-B/Chopper de Tipo D

Ele opera tanto no quarto quanto no primeiro quadrante e pode transferir energia da carga para a fonte ou da fonte para a carga. Então, você pode reverter a tensão de saída CC média com um chopper classe D, enquanto a direção da corrente de carga não é reversível.

Chopper Classe E/Chopper Tipo E

Por fim, temos um chopper classe E que funciona em todos os quadrantes, pois é um chopper universal. Além disso, você precisará de quatro diodos e quatro choppers/quatro chaves semicondutoras para fazer um circuito chopper classe E. Você precisará de uma carga indutiva para que o helicóptero funcione. Além disso, deve haver uma polaridade invertida de carga fem no quarto e terceiro quadrantes.

Aplicações do Chopper

Você pode usar o circuito chopper em uma variedade de aplicações, incluindo:

• Cargas da bateria,
• Aumento de tensão CC,
• Filtros de capacitores comutados,
• Controles de iluminação e lâmpadas,
• Na condução de motores de passo/torque sem escovas em atuadores,

Motor de passo

• Acionamentos de frequência variável,
• Sistemas de processamento de sinal,
• Aviões e naves espaciais,
• Controladores de velocidade em motores DC,
• Sistemas de tração ferroviária,
• Conversão de energia solar,
• Carros elétricos com funcionamento a bateria,
• Sistemas de fonte de alimentação de modo comutado, como conversores DC para DC
• Finalmente, amplificadores eletrônicos Classe D.

Conclusão

Para resumir, várias indústrias tecnológicas estão adotando helicópteros para sistemas de trânsito rápido. Além disso, os circuitos de chopper têm alta eficiência, resposta rápida, habilidades de regeneração e controle suave. Outras vezes, você pode usar alguns dispositivos semicondutores de potência em um chopper, por exemplo, IGBT full form e um tiristor comutativo de força.

É isso por hoje, e esperamos que você tenha ganho tanto em helicópteros. Em caso de esclarecimentos ou dúvidas, entre em contato conosco e resolveremos juntos.