¿Cómo se usa PWM como control de voltaje en inversores?

Los sistemas de control generalmente contienen cuatro elementos: sensor, controlador, actuador y sistema bajo control.
Los sensores miden la salida y, a veces, otros parámetros del sistema.
El controlador calcula la corrección que se aplicará al sistema para obtener la salida deseada.
El actuador aplica la señal de corrección del controlador al sistema bajo control.

En un inversor, la entrada es una señal de CC y la salida es una señal de CA de un voltaje particular. El actuador, en los casos de inversores avanzados, es a menudo un circuito H-Bridge. Que contiene dispositivos semiconductores de potencia para controlar la duración y la dirección de la corriente a través de una carga para obtener el nivel de voltaje deseado.

El siguiente diagrama explica cómo funciona el esquema de conmutación para controlar la dirección de las curvas actuales. El color verde significa que el interruptor está encendido y el color rojo significa que está apagado. La flecha azul muestra la dirección de la corriente.

El voltaje de la salida es proporcional a la duración del flujo de corriente. Y la polaridad del voltaje de salida es la dirección del flujo de corriente.

El controlador suele ser un microcontrolador que genera una señal de control en forma de PWM. Ahora PWM cuando se aplica al dispositivo de conmutación, activará y desactivará los dispositivos de conmutación y controlará la dirección. La duración del pulso será controlada por el período de encendido del PWM. La señal PWM aplicada a los interruptores de estado OFF de polaridad opuesta a la señal aplicada a los interruptores ON.

Ahora, si genera el PWM utilizando una señal sinusoidal como señal de origen, la salida también será una señal sinusoidal. Diseñando el circuito de carga correctamente, podemos lograr el nivel de voltaje deseado.

Al variar el ancho de cada pulso en medio ciclo, podemos variar el voltaje proporcional al ancho del pulso.
Con esta técnica también podemos eliminar los armónicos de orden inferior que son más peligrosos y difíciles de filtrar. Los armónicos de orden superior se pueden filtrar fácilmente.
Hay tres tipos de PWM.
técnicas utilizadas para controlar el voltaje
1. Single PWM
2.Múltiples PWM
3.PWM sinusoidal
Por ejemplo:
considerar solo PWM
Vorms = [2d / pi] * [2d / pi] * Vs
dónde
Vorms = o / p rms voltaje
2d = ancho de pulso en medio ciclo
Vs = Suministro rms Voltaje
Usando señales de campaña, portadora y de referencia, podemos producir la longitud requerida de pulso de puerta para el interruptor que puede variar el voltaje.

El microcontrolador puede hacer conversiones analógicas a digitales fácilmente. Sin embargo, para la conversión digital a analógica es difícil. Por lo tanto, todos los microcontroladores generan PWM y se utilizan filtros externos de paso bajo para generar voltaje analógico.

Además de los inversores, los televisores de primera generación con control remoto utilizaron PWM para generar voltaje para el control de volumen de audio y la sintonización de imagen.

Considere el ciclo de trabajo (D) de la forma de onda PWM.

D = [T (alto) / ((T (alto) + T (bajo))] * 100%.

Entonces, a medida que T (alto) cambia, el voltaje de CC en la forma de onda está obligado a cambiar. Por lo tanto, esta forma de onda PWM se usa para controlar una puerta que suministra voltaje de CC a una carga. Y el ancho de pulso de esta forma de onda contiene información de retroalimentación y señal de corrección para estabilizar el voltaje de salida.

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