En los circuitos de corte de electrónica de potencia, se utilizan semiconductores de potencia unidireccionales. Si estos dispositivos semiconductores están dispuestos apropiadamente, un helicóptero puede trabajar en cualquiera de los cuatro cuadrantes. podemos clasificar los circuitos de helicópteros de acuerdo con su funcionamiento en cualquiera de estos cuatro cuadrantes como tipo A, tipo B, tipo C, tipo D y tipo E. Echemos un vistazo a estas clasificaciones y las características de varias clasificaciones.
Helicóptero de tipo A o de Primer Cuadrante
Este tipo de helicóptero se muestra en la figura. Se conoce como helicóptero de primer cuadrante o helicóptero tipo A. Cuando el picador está encendido, v0 = VS como resultado y la corriente fluye en la dirección de la carga. Pero cuando el helicóptero está apagado, v0 es cero, pero I0 continúa fluyendo en la misma dirección a través del diodo de rueda libre FD, por lo que el valor promedio de voltaje y corriente, por ejemplo, V0 e I0, siempre será positivo, como se muestra en el gráfico.
En el picador tipo A, el flujo de potencia será siempre desde la fuente hasta la carga. Como el voltaje promedio V0 es menor que el voltaje de entrada de CC Vs
Chopper Tipo B o Chopper de Segundo Cuadrante
En el chopper tipo B o segundo cuadrante, la carga siempre debe contener una fuente de CC E . Cuando el picador está encendido, v0 es cero, pero el voltaje de carga E impulsa la corriente a través del inductor L y el picador, L almacena la energía durante la tonelada de tiempo del picador . Cuando el helicóptero está apagado, v0 = (E + L . di / dt) será más que el voltaje de la fuente Vs . Debido a esto, el diodo D2 estará sesgado hacia adelante y comenzará a conducir y, por lo tanto, la potencia comenzará a fluir hacia la fuente. No importa si el helicóptero está encendido o apagado, la corriente I0 saldrá de la carga y se tratará como negativa . Dado que VO es positivo y la corriente I0 es negativa, la dirección del flujo de potencia será de la carga a la fuente. La tensión de carga V0 = (E + L .di / dt) será más que el voltaje Vs, por lo que el chopper tipo B también se conoce como un chopper escalonado .
Chopper tipo C o Chopper tipo A de dos cuadrantes
El chopper tipo C se obtiene conectando los choppers tipo A y tipo B en paralelo. Siempre obtendremos un voltaje de salida positivo V0, ya que el diodo de rueda libre FD está presente en toda la carga. Cuando el picador está en el diodo de rueda libre comienza a conducir y el voltaje de salida v0 será igual a Vs . La dirección de la corriente de carga i0 se invertirá. La corriente i0 fluirá hacia la fuente y será positiva independientemente de que el helicóptero esté encendido o que el FD conduzca. La corriente de carga será negativa si el picador es o el diodo D2 conduce. Podemos decir que el helicóptero y el FD operan juntos como helicóptero tipo A en el primer cuadrante. En el segundo cuadrante, el helicóptero y el D2 funcionarán juntos como helicóptero tipo B.
El voltaje promedio siempre será positivo, pero la corriente de carga promedio puede ser positiva o negativa. El flujo de potencia puede ser la vida útil de la operación del primer cuadrante, es decir, de la fuente a la carga o de la carga a la fuente, como la operación del segundo cuadrante. Los dos helicópteros no deben encenderse simultáneamente, ya que la acción combinada causa un cortocircuito en las líneas de suministro. Para el frenado regenerativo y el motor se utiliza este tipo de configuración de helicóptero.
Picador Tipo D o Picador Tipo B de Dos Cuadrantes
El diagrama de circuito del picador tipo D se muestra en la figura anterior. Cuando los dos picadores están en el voltaje de salida v0 será igual a Vs . Cuando v0 = – Vs los dos helicópteros estarán apagados, pero los diodos D1 y D2 comenzarán a conducir. V0 el voltaje de salida promedio será positivo cuando los picadores se enciendan, la tonelada de tiempo será más que el tiempo de apagado que se muestra en la forma de onda a continuación. Como los diodos y los picadores conducen la corriente solo en una dirección, la dirección de la corriente de carga siempre será positiva.
La potencia fluye de la fuente a la carga, ya que los valores promedio de v0 e i0 son positivos. A partir de la forma de onda, se ve que el valor promedio de V0 es positivo, por lo que se obtiene la operación del cuadrante cuarto del chopper tipo D.
De las formas de onda, el valor promedio del voltaje de salida está dado por
V0= (Vs Ton-VsToff)/T = Vs.(Ton-Toff)/T
Chopper de tipo E o el Chopper de Cuarto Cuadrante
Tipo E o el chopper de cuarto cuadrante consta de cuatro interruptores semiconductores y cuatro diodos dispuestos en antiparalelo. Los 4 helicópteros están numerados según el cuadrante al que pertenecen. Su operación estará en cada cuadrante y el helicóptero correspondiente solo estará activo en su cuadrante.
- Primer Cuadrante
Durante la operación del primer cuadrante, el chopper CH4 estará encendido . El Chopper CH3 estará apagado y el CH1 funcionará. COMO el CH1 y el CH4 están en la tensión de carga v0 será igual a la tensión de fuente Vs y la corriente de carga i0 comenzará a fluir . v0 e i0 serán positivos a medida que se lleve a cabo la operación del primer cuadrante. Tan pronto como se apaga el chopper CH1, la corriente positiva se libera a través de CH4 y el diodo D2 . El helicóptero tipo E actúa como un helicóptero reductor en el primer cuadrante.
- Segundo Cuadrante
En este caso, el chopper CH2 estará operativo y los otros tres se mantendrán apagados. A medida que CH2 está en corriente negativa, la voluntad comienza a fluir a través del inductor L . CH2, E y D4. La energía se almacena en el inductor L mientras el chopper CH2 está encendido. Cuando CH2 está apagado, la corriente se devuelve a la fuente a través de los diodos D1 y D4. Aquí (E + L. di / dt )será más que el voltaje de la fuente Vs. En el segundo cuadrante, el helicóptero actuará como un helicóptero escalonado a medida que la alimentación se retroalimenta de la carga a la fuente
- Tercer Cuadrante
En la operación del tercer cuadrante , el CH1 se mantendrá apagado, el CH2 estará encendido y el CH3 se operará. Para este cuadrante de trabajo, la polaridad de la carga debe invertirse. A medida que el chopper CH3 está encendido, la carga se conecta a la fuente Vs y v0 e i0 serán negativos y se llevará a cabo la operación del tercer cuadrante. Este helicóptero actúa como un helicóptero reductor
- Cuarto Cuadrante
CH4 será operado y CH1, CH2 y CH3 estarán apagados. Cuando el chopper CH4 está encendido, la corriente positiva comienza a fluir a través de CH4, D2, E y el inductor L almacenará energía. A medida que el CH4 se apaga, la corriente se retroalimenta a la fuente a través de los diodos D2 y D3 , la operación estará en el cuarto cuadrante, ya que el voltaje de carga es negativo, pero la corriente de carga es positiva. El picador actúa como un picador escalonado a medida que la energía se devuelve de la carga a la fuente.
