ஓப்பாம்பைப் பயன்படுத்தி சைன் அலை PWM (SPWM) சுற்று

SPWM என்பது சைன் அலை துடிப்பு அகல மாடுலேஷனைக் குறிக்கிறது, இது ஒரு துடிப்பு அகல ஏற்பாடாகும், இதில் பருப்பு வகைகள் தொடக்கத்தில் குறுகலாக இருக்கும், இது படிப்படியாக நடுவில் அகலமாகி, பின்னர் மீண்டும் ஏற்பாட்டின் முடிவில் குறுகிவிடும். இன்வெர்ட்டர் போன்ற தூண்டல் பயன்பாட்டில் செயல்படுத்தப்படும் போது இந்த பருப்பு வகைகள் வெளியீட்டை ஒரு அதிவேக சினேவ்ஃபார்மாக மாற்ற உதவுகிறது, இது வழக்கமான கட்டம் சைன் அலைவடிவத்திற்கு ஒத்ததாக இருக்கும்,

ஒரு இன்வெர்ட்டரிலிருந்து ஒரு சைன்வேவ் வெளியீட்டைப் பெறுவது அதன் வெளியீட்டு தரத்தின் அடிப்படையில், அலகுக்கு அதிகபட்ச செயல்திறனை வழங்குவதற்கான மிக முக்கியமான மற்றும் மிகவும் சாதகமான அம்சமாகும். ஓப்பாம்பைப் பயன்படுத்தி சைன் அலை PWM அல்லது SPWM ஐ எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம்.

சைன் அலைவடிவத்தை உருவகப்படுத்துவது எளிதானது அல்ல

சைனூசாய்டல் அலை வெளியீட்டை அடைவது மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கலாம் மற்றும் இன்வெர்ட்டர்களுக்கு பரிந்துரைக்கப்படாது, ஏனென்றால் மின்னணு சாதனங்கள் பொதுவாக அதிவேகமாக உயரும் நீரோட்டங்கள் அல்லது மின்னழுத்தங்களை 'விரும்புவதில்லை'. திட நிலை மின்னணு சாதனங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இன்வெர்ட்டர்கள் அடிப்படையில் உருவாக்கப்படுவதால், சைனூசாய்டல் அலைவடிவம் பொதுவாக தவிர்க்கப்படுகிறது.

சைனூசாய்டல் அலைகளுடன் இயங்க வேண்டிய கட்டாயத்தில் மின்னணு சக்தி சாதனங்கள் திறமையற்ற முடிவுகளைத் தருகின்றன, ஏனெனில் சதுர அலை பருப்புகளுடன் இயக்கப்படும் போது ஒப்பிடும்போது சாதனங்கள் ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்பத்தைப் பெறுகின்றன.

எனவே செயல்படுத்த அடுத்த சிறந்த விருப்பம் a ஒரு இன்வெர்ட்டரில் இருந்து சைன் அலை PWM இன் வழியாகும், இது துடிப்பு அகல பண்பேற்றத்தைக் குறிக்கிறது.

PWM என்பது ஒரு அதிவேக அலைவடிவத்தை விகிதாசாரமாக மாறுபடும் சதுர துடிப்பு அகலங்கள் மூலம் முன்வைக்கும் ஒரு மேம்பட்ட வழி (டிஜிட்டல் மாறுபாடு) ஆகும், அதன் நிகர மதிப்பு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிவேக அலைவடிவத்தின் நிகர மதிப்புடன் சரியாக பொருந்துமாறு கணக்கிடப்படுகிறது, இங்கே 'நிகர' மதிப்பு RMS மதிப்பைக் குறிக்கிறது. ஆகையால், கொடுக்கப்பட்ட சைன் அலைகளைக் குறிக்கும் ஒரு சரியான கணக்கிடப்பட்ட பி.டபிள்யூ.எம். கொடுக்கப்பட்ட சைன்வேவைப் பிரதிபலிப்பதற்கு சரியான சமமாகப் பயன்படுத்தலாம்.

மேலும், பி.டபிள்யூ.எம் கள் மின்னணு சக்தி சாதனங்களுடன் (மொஸ்ஃபெட்ஸ், பி.ஜே.டி, ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்) மிகவும் இணக்கமாகின்றன, மேலும் இவை குறைந்த வெப்பச் சிதறலுடன் இயங்க அனுமதிக்கின்றன.

இருப்பினும், சைன்வேவ் பி.டபிள்யூ.எம் அலைவடிவங்களை உருவாக்குவது அல்லது உருவாக்குவது பொதுவாக சிக்கலானதாகக் கருதப்படுகிறது, ஏனென்றால் அதைச் செயல்படுத்துவது மனதில் உருவகப்படுத்த எளிதானது அல்ல.

சில தீவிரமான சிந்தனை மற்றும் கற்பனை மூலம் செயல்பாட்டை சரியாக உருவகப்படுத்துவதற்கு முன்பு நான் சில மூளைச்சலவை செய்ய வேண்டியிருந்தது.

SPWM என்றால் என்ன

ஒரு சினேவர் பி.டபிள்யூ.எம் (எஸ்.பி.டபிள்யூ.எம்) உருவாக்கும் எளிதான அறியப்பட்ட முறை, தேவையான செயலாக்கத்திற்கான ஓப்பம்பின் உள்ளீட்டிற்கு அதிவேகமாக மாறுபடும் இரண்டு சமிக்ஞைகளுக்கு உணவளிப்பதன் மூலம். இரண்டு உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளில் ஒன்று மற்றொன்றுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் அதிர்வெண்ணில் மிக அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

தி சைன் சமமான PWM களை உருவாக்குவதற்கு IC 555 ஐ திறம்பட பயன்படுத்தலாம் , அதன் உள்ளமைக்கப்பட்ட ஓப்பம்ப்கள் மற்றும் ஆர் / சி முக்கோண வளைவு ஜெனரேட்டர் சுற்று ஆகியவற்றை இணைப்பதன் மூலம்.

பின்வரும் செயல்முறை முழு நடைமுறையையும் புரிந்து கொள்ள உதவும்.

ஓபம்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஓரிரு சமிக்ஞைகளை செயலாக்குவதன் மூலம் சைன் அலை பி.டபிள்யூ.எம் (எஸ்.பி.டபிள்யூ.எம்) எவ்வாறு செயல்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது புதிய பொழுதுபோக்கு ஆர்வலர்கள் மற்றும் தொழில் வல்லுநர்கள் கூட இப்போது எளிதாகக் காண்பார்கள், பின்வரும் வரைபடத்தின் உதவியுடன் அதைக் கண்டுபிடிப்போம், மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்.

இரண்டு உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்துதல்

முந்தைய பிரிவில் குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஒரு ஓப்பம்பின் உள்ளீடுகளுக்கு அதிவேகமாக மாறுபடும் இரண்டு அலைவடிவங்களுக்கு உணவளிப்பது நடைமுறையில் அடங்கும்.

இங்கே ஓப்பம்ப் ஒரு பொதுவான ஒப்பீட்டாளராக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே இந்த இரண்டு மிகைப்படுத்தப்பட்ட அலைவடிவங்களின் உடனடி மின்னழுத்த அளவுகளை ஓப்பம்ப் உடனடியாக ஒப்பிடத் தொடங்கும் என்று நாம் கருதலாம், இவை தோன்றும் அல்லது அதன் உள்ளீடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும்.

தேவையான சைன் அலை பி.டபிள்யூ.எம்-களை அதன் வெளியீட்டில் சரியாக செயல்படுத்த ஓப்பம்பை இயக்குவதற்கு, சிக்னல்களில் ஒன்று மற்றதை விட அதிக அதிர்வெண் கொண்டிருப்பது கட்டாயமாகும். இங்கே மெதுவான அதிர்வெண் என்பது மாதிரி சைன் அலையாக இருக்க வேண்டும், இது PWM களால் பின்பற்றப்பட வேண்டும் (பிரதி செய்யப்பட வேண்டும்).

வெறுமனே, இரண்டு சமிக்ஞைகளும் சினேவ்ஸாக இருக்க வேண்டும் (ஒன்று மற்றொன்றை விட அதிக அதிர்வெண் கொண்டவை), இருப்பினும் ஒரு முக்கோண அலை (உயர் அதிர்வெண்) மற்றும் ஒரு சைன் அலை (குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட மாதிரி அலை) ஆகியவற்றை இணைப்பதன் மூலமும் இதைச் செயல்படுத்தலாம்.

பின்வரும் படங்களில் காணக்கூடியது போல, உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞை ஓப்பம்பின் தலைகீழ் உள்ளீட்டுக்கு (-) மாறாமல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்ற மெதுவான சைன்வேவ் ஓப்பம்பின் தலைகீழ் அல்லாத (+) உள்ளீட்டில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒரு மோசமான சூழ்நிலையில், இரண்டு சமிக்ஞைகளும் மேலே விவாதிக்கப்பட்டபடி பரிந்துரைக்கப்பட்ட அதிர்வெண் நிலைகளுடன் முக்கோண அலைகளாக இருக்கலாம். இன்னும் அது ஒரு நல்ல நல்ல சைன்வேவ் சமமான PWM ஐ அடைய உங்களுக்கு உதவும்.

அதிக அதிர்வெண் கொண்ட சமிக்ஞை கேரியர் சமிக்ஞை என்றும், மெதுவான மாதிரி சமிக்ஞை மாடுலேட்டிங் உள்ளீடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

முக்கோண அலை மற்றும் சைன்வேவ் மூலம் SPWM ஐ உருவாக்குதல்

மேலே உள்ள உருவத்தைக் குறிப்பிடுகையில், ஒரு குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியில் இரண்டு சமிக்ஞைகளின் பல்வேறு ஒத்திசைவான அல்லது ஒன்றுடன் ஒன்று மின்னழுத்த புள்ளிகளைத் திட்டமிடப்பட்ட புள்ளிகள் மூலம் தெளிவாகக் காணலாம்.

கிடைமட்ட அச்சு அலைவடிவத்தின் காலத்தைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் செங்குத்து அச்சு இரண்டு ஒரே நேரத்தில் இயங்கும், மிகைப்படுத்தப்பட்ட அலைவடிவத்தின் மின்னழுத்த அளவைக் குறிக்கிறது.

ஓப்பம்ப் இரண்டு அலைவடிவங்களின் உடனடி மின்னழுத்த அளவுகளுக்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கும் என்பதையும், அதன் வெளியீட்டில் அதற்கேற்ப மாறுபடும் சைன் அலை PWM ஐ எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதையும் இந்த எண்ணிக்கை நமக்குத் தெரிவிக்கிறது.

செயல்முறை உண்மையில் கற்பனை செய்வது மிகவும் கடினம் அல்ல. ஓபம்ப் வேகமான முக்கோண அலைகளின் மாறுபட்ட உடனடி மின்னழுத்த அளவுகளை ஒப்பீட்டளவில் மிகவும் மெதுவான சினேவ்வுடன் ஒப்பிடுகிறது (இது ஒரு முக்கோண அலையாகவும் இருக்கலாம்), மேலும் முக்கோண அலைவடிவ மின்னழுத்தம் சைன் அலை மின்னழுத்தத்தை விட குறைவாக இருக்கக்கூடும் மற்றும் உடனடியாக பதிலளிக்கும் நிகழ்வுகளை சரிபார்க்கிறது அதன் வெளியீடுகளில் உயர் தர்க்கத்தை உருவாக்குகிறது.

முக்கோண அலை ஆற்றல் சைன் அலை ஆற்றலுக்குக் கீழே இருக்கும் வரை இது நீடிக்கும், மேலும் சைன் அலை ஆற்றல் உடனடி முக்கோண அலை ஆற்றலைக் காட்டிலும் குறைவாக இருப்பதைக் கண்டறியும் தருணம், வெளியீடுகள் குறைந்த அளவோடு திரும்பி நிலைமை மாறும் வரை நீடிக்கும் .

ஓபம்ப்களின் இரண்டு உள்ளீடுகளின் மீது இரண்டு மிகைப்படுத்தப்பட்ட அலைவடிவங்களின் உடனடி சாத்தியமான நிலைகளின் தொடர்ச்சியான ஒப்பீடு, அதற்கேற்ப மாறுபட்ட PWM களை உருவாக்குகிறது, இது ஓப்பம்பின் தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் சைன் அலைவடிவத்தின் பிரதிபலிப்பாக இருக்கலாம்.

ஓப்பம்ப் ஊர்வலம் SPWM

பின்வரும் படம் மேலே உள்ள செயல்பாட்டின் ஸ்லோ-மோ உருவகப்படுத்துதலைக் காட்டுகிறது:

மேற்கூறிய விளக்கம் நடைமுறையில் செயல்படுத்தப்படுவதை இங்கே நாம் காணலாம், மேலும் ஓப்பம்ப் இதை எவ்வாறு செயல்படுத்துகிறது என்பதுதான் (அதிக வேகமான விகிதத்தில் இருந்தாலும், எம்.எஸ்.).

இரண்டாவது ஸ்க்ரோலிங் வரைபடத்தை விட மேல் படம் சற்று துல்லியமான SPWM சித்தரிப்பைக் காட்டுகிறது, ஏனென்றால் முதல் படத்தில் பின்னணியில் வரைபட அமைப்பின் ஆறுதல் எனக்கு இருந்தது, அதே நேரத்தில் இரண்டாவது உருவகப்படுத்தப்பட்ட வரைபடத்தில் நான் உதவியின்றி அதை சதி செய்ய வேண்டியிருந்தது வரைபட ஒருங்கிணைப்புகள், எனவே நான் சில ஒத்த புள்ளிகளைத் தவறவிட்டிருக்கலாம், எனவே வெளியீடுகள் முதல் புள்ளியுடன் ஒப்பிடும்போது கொஞ்சம் சரியாகத் தெரியவில்லை.

ஆயினும்கூட, இந்த செயல்பாடு மிகவும் தெளிவாக உள்ளது மற்றும் முந்தைய பிரிவுகளில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி அதன் உள்ளீடுகளில் ஒரே நேரத்தில் மாறுபடும் இரண்டு சமிக்ஞைகளை ஒப்பிடுவதன் மூலம் ஒரு ஓபம்ப் ஒரு பிடபிள்யூஎம் சைன் அலையை எவ்வாறு செயலாக்க வேண்டும் என்று தெளிவாக வெளிப்படுத்துகிறது.

உண்மையில் ஒரு ஓப்பம்ப் சைன் அலை PWM களை மேலே காட்டப்பட்ட உருவகப்படுத்துதலை விட மிகவும் துல்லியமாக செயலாக்கும், இது 100 மடங்கு சிறப்பாக இருக்கலாம், இது ஊட்டப்பட்ட மாதிரியுடன் தொடர்புடைய மிகவும் சீரான மற்றும் நன்கு பரிமாண PWM களை உருவாக்குகிறது. sinewave.

சுற்று வரைபடம்