ฉันแน่ใจว่าคุณอาจสงสัยอยู่บ่อยครั้งว่าจะทำอย่างไรจึงจะบรรลุวิธีที่ถูกต้องในการเพิ่มประสิทธิภาพและการคำนวณคลื่นสี่เหลี่ยมที่ถูกปรับเปลี่ยนเพื่อให้เกิดการจำลองแบบของคลื่นไซน์ที่เหมือนกันเมื่อใช้ในแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์

การคำนวณที่กล่าวถึงในบทความนี้จะช่วยให้คุณเรียนรู้เทคนิคที่สามารถเปลี่ยนวงจรคลื่นสี่เหลี่ยมที่ปรับเปลี่ยนให้เป็นคลื่นไซน์ได้ มาเรียนรู้ขั้นตอนกัน

เกณฑ์แรกที่จะทำให้สำเร็จคือการจับคู่ค่า RMS ของสี่เหลี่ยมที่แก้ไขกับคลื่นไซน์ในลักษณะที่ผลลัพธ์จำลองรูปคลื่นไซน์ให้ใกล้เคียงที่สุด

RMS คืออะไร (Root Mean Square)

เรารู้ว่า RMS ของแรงดันไฟฟ้ารูปคลื่นไซน์ไซน์ในบ้านของเราถูกกำหนดโดยการแก้ความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

“เครือข่ายไร้สายประเภทต่างๆ ”

วี จุดสูงสุด = √2 V. rms

ที่ไหน V จุดสูงสุด คือขีด จำกัด สูงสุดหรือขีด จำกัด สูงสุดของวงจรรูปคลื่นไซน์ในขณะที่ขนาดเฉลี่ยของแต่ละรอบของรูปคลื่นจะแสดงเป็น V rms

√2 ในสูตรช่วยให้เราค้นหาไฟล์ ค่าเฉลี่ย หรือมูลค่าสุทธิของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าแบบทวีคูณตามเวลา เนื่องจากค่าแรงดันไฟฟ้ารูปซายน์แปรผันตามเวลาและเป็นฟังก์ชันของเวลาจึงไม่สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรค่าเฉลี่ยพื้นฐาน แต่เราจะใช้สูตรข้างต้นแทน

อีกวิธีหนึ่งอาจเข้าใจว่า AC RMS เทียบเท่ากับค่าของกระแสตรง (DC) ซึ่งก่อให้เกิดการกระจายพลังงานเฉลี่ยที่เหมือนกันเมื่อเชื่อมต่อกับโหลดตัวต้านทาน

ตกลงตอนนี้เรารู้สูตรสำหรับการคำนวณ RMS ของรอบคลื่นไซน์โดยอ้างอิงกับค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด

สิ่งนี้สามารถใช้สำหรับการประเมินค่าสูงสุดและ RMS สำหรับ AC 50 Hz ในบ้านของเราได้ด้วย เมื่อแก้ปัญหานี้เราจะได้ RMS เป็น 220V และสูงสุดเป็น 310V สำหรับระบบ AC หลักที่ใช้ 220V ทั้งหมด

การคำนวณ Modified Square Wave RMS และ Peak

ตอนนี้เรามาดูกันว่าจะนำความสัมพันธ์นี้ไปใช้กับอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมที่ปรับเปลี่ยนได้อย่างไรสำหรับการตั้งค่ารอบรูปคลื่นที่เหมาะสมสำหรับระบบ 220V ซึ่งจะสอดคล้องกับการเทียบเท่าไซน์ 220V AC

เรารู้แล้วว่า AC RMS เทียบเท่ากับกำลังเฉลี่ยของรูปคลื่น DC ซึ่งทำให้เรามีนิพจน์ง่ายๆนี้:

วี จุดสูงสุด = V rms

แต่เราต้องการให้จุดสูงสุดของคลื่นสี่เหลี่ยมอยู่ที่ 310V ด้วยดังนั้นจึงดูเหมือนว่าสมการข้างต้นจะไม่ดีและไม่สามารถนำไปใช้ตามวัตถุประสงค์ได้

เกณฑ์คือต้องมีจุดสูงสุด 310V และ RMS หรือค่าเฉลี่ย 220V สำหรับแต่ละรอบคลื่นสี่เหลี่ยม

ในการแก้ปัญหานี้อย่างถูกต้องเราใช้เวลาเปิด / ปิดของคลื่นสี่เหลี่ยมหรือเปอร์เซ็นต์รอบการทำงานตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง:

ครึ่งรอบของรูปคลื่น AC 50 Hz แต่ละรอบมีระยะเวลา 10 มิลลิวินาที (มิลลิวินาที)

วงจรครึ่งคลื่นที่ปรับเปลี่ยนในรูปแบบหยาบที่สุดต้องมีลักษณะดังที่แสดงในภาพต่อไปนี้:

วิธีคำนวณ RMS คลื่นสี่เหลี่ยมที่แก้ไขและจุดสูงสุด

เราจะเห็นว่าแต่ละรอบเริ่มต้นด้วยศูนย์หรือช่องว่างจากนั้นยิงพัลส์สูงสุด 310V และจบลงด้วยช่องว่าง 0V จากนั้นกระบวนการจะทำซ้ำสำหรับครึ่งรอบอื่น ๆ

เพื่อให้ได้ 220V RMS ที่ต้องการเราต้องคำนวณและเพิ่มประสิทธิภาพส่วนสูงสุดและส่วนช่องว่างเป็นศูนย์หรือช่วงเวลาเปิด / ปิดของวงจรเพื่อให้ค่าเฉลี่ยสร้าง 220V ที่ต้องการ

เส้นสีเทาแสดงถึงช่วงเวลา 50% ของรอบซึ่งคือ 10 ms

ตอนนี้เราต้องหาสัดส่วนของเวลาเปิด / ปิดซึ่งจะให้ค่าเฉลี่ย 220V เราทำในลักษณะนี้:

220/310 x 100 = 71% โดยประมาณ

สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าจุดสูงสุด 310V ในรอบการแก้ไขข้างต้นควรอยู่ที่ 71% ของช่วงเวลา 10 มิลลิวินาทีในขณะที่ช่องว่างสองศูนย์ควรรวมกัน 29% หรือแต่ละช่องว่าง 14.5%

ดังนั้นในความยาว 10 มิลลิวินาทีส่วนศูนย์แรกควรเป็น 1.4 มิลลิวินาทีตามด้วยจุดสูงสุด 310 V เป็นเวลา 7 มิลลิวินาทีและสุดท้ายช่องว่างศูนย์สุดท้ายของอีก 1.4 มิลลิวินาที

เมื่อสำเร็จแล้วเราสามารถคาดหวังว่าเอาต์พุตจากอินเวอร์เตอร์จะสร้างรูปแบบของรูปคลื่นไซน์ได้ดีพอสมควร

แม้จะมีสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดคุณอาจพบว่าผลลัพธ์ไม่ได้เป็นการจำลองแบบของคลื่นไซน์ในอุดมคติเนื่องจากคลื่นสี่เหลี่ยมที่ปรับเปลี่ยนที่กล่าวถึงอยู่ในรูปแบบพื้นฐานที่สุดหรือเป็นชนิดหยาบ หากเราต้องการให้เอาต์พุตตรงกับคลื่นไซน์ด้วยความแม่นยำสูงสุดเราต้องไปหาไฟล์ แนวทาง SPWM .

ฉันหวังว่าการสนทนาข้างต้นอาจให้ความกระจ่างแก่คุณเกี่ยวกับวิธีการคำนวณและเพิ่มประสิทธิภาพสแควร์ที่แก้ไขแล้วสำหรับการจำลองเอาต์พุตคลื่นไซน์

สำหรับการตรวจสอบในทางปฏิบัติผู้อ่านสามารถลองใช้เทคนิคข้างต้นนี้ได้ วงจรอินเวอร์เตอร์ดัดแปลงอย่างง่าย