a teljesítményelektronikai aprító áramkörökben egyirányú félvezetőket használnak. Ha ezek a félvezető eszközök megfelelően vannak elrendezve, a chopper a négy negyed bármelyikében működhet. osztályozhatjuk a chopper áramköröket a négy kvadráns bármelyikében való működésük szerint: A, B, C, D és E Típus. most nézzük meg ezeket az osztályozásokat és a különböző osztályozások jellemzőit.
a típusú aprító vagy első Kvadránsú aprító
ezt a típusú aprítót az ábra mutatja. Első kvadránsú chopper vagy a típusú chopper néven ismert. Amikor a chopper be van kapcsolva, v0 = VS ennek eredményeként az áram a terhelés irányába áramlik. De amikor a chopper ki van kapcsolva v0 nulla, de I0 továbbra is ugyanabba az irányba áramlik át a szabadonfutó dióda FD, így Átlagos értéke feszültség és áram mondjuk V0 és I0 lesz mindig pozitív, amint az a grafikonon.
az a típusú aprítóban az áram mindig a forrástól a terhelésig terjed. Mivel az átlagos v0 feszültség kisebb, mint az egyenáramú bemeneti feszültség Vs
B típusú aprító vagy
a B típusú vagy második negyed aprító esetében a terhelésnek mindig tartalmaznia kell egy e egyenáramú forrást . Amikor a chopper be van kapcsolva, v0 nulla, de az e terhelési feszültség az áramot az L induktoron és a chopperen keresztül hajtja, L az energiát a chopper ideje alatt tárolja . Amikor az aprító ki van kapcsolva, v0 = (E + L . di / dt ) lesz több, mint a forrás feszültség Vs . Emiatt a D2 dióda előrefelé torzul, és elkezdi a vezetést, ezért az áram elkezd áramolni a forráshoz. Függetlenül attól, hogy a chopper be-vagy kikapcsolt állapotban van, az I0 áram kiáramlik a terhelésből, és negatív kezelést kap . Mivel a VO pozitív, az I0 áram pedig negatív , az áramáramlás iránya a terheléstől a forrásig terjed. A terhelési feszültség V0 = (E + L .di / dt ) lesz több, mint a feszültség Vs így a B típusú chopper is ismert, mint egy step up chopper .
C típusú aprító vagy két kvadránsú a típusú aprító
a C típusú aprítót az a típusú és B típusú aprítók párhuzamos összekapcsolásával állítják elő. Mindig pozitív v0 kimeneti feszültséget kapunk, mivel az FD szabadonfutó dióda jelen van a terhelésen. Amikor a chopper a szabadonfutó diódán van, elindul a vezetés, és a v0 kimeneti feszültség egyenlő lesz Vs . Az I0 terhelési áram iránya megfordul. Az I0 áram a forrás felé áramlik, és pozitív lesz, függetlenül attól, hogy a chopper be van kapcsolva, vagy az FD vezet. A terhelési áram negatív lesz, ha a chopper vagy a D2 dióda vezet. Mondhatjuk, hogy a helikopter és a tűzoltóság A típusú helikopterként működnek együtt az első kvadránsban. A második kvadránsban a chopper és a D2 B típusú chopperként fog működni.
az átlagos feszültség mindig pozitív lesz, de az átlagos terhelési áram lehet pozitív vagy negatív. Az energiaáramlás lehet az első kvadráns művelet, azaz a forrástól a terhelésig vagy a terheléstől a forrásig, mint a második kvadráns művelet. A két aprítót nem szabad egyszerre bekapcsolni, mivel a kombinált művelet rövidzárlatot okoz a tápvezetékekben. A regeneratív fékezéshez és a motorozáshoz ilyen típusú chopper konfigurációt használnak.
D típusú aprító vagy két kvadráns B típusú aprító
a D típusú aprító kapcsolási rajza a fenti ábrán látható. Amikor a két aprító a kimeneti feszültség v0 egyenlő lesz Vs . Amikor v0 = – Vs a két aprító ki lesz kapcsolva, de mind a D1, mind a D2 diódák elkezdenek vezetni. V0 az átlagos kimeneti feszültség pozitív lesz, ha a choppers turn-on az idő Ton lesz több, mint a kikapcsolási idő Toff annak látható a hullám alábbi formában. Mivel a diódák és aprítók csak egy irányban vezetik az áramot, a terhelési áram iránya mindig pozitív lesz.
a teljesítmény a forrástól a terhelésig áramlik, mivel mind a v0, mind az i0 átlagértéke pozitív. A hullámformából látható, hogy a v0 átlagos értéke pozitív, így a D típusú chopper negyedik kvadráns működését kapjuk.
a hullámformákból a kimeneti feszültség átlagos értékét a
V0= (Vs Ton-VsToff)/T = Vs.(ton-Toff)/T
E típusú aprító vagy a negyedik Kvadránsú aprító
E típusú vagy a negyedik kvadránsú aprító négy félvezető kapcsolóból és négy, párhuzamosan elrendezett diódából áll. A 4 aprító aszerint van számozva, hogy melyik kvadránshoz tartoznak. A műveletük minden kvadránsban lesz, és a megfelelő helikopter csak a kvadránsában lesz aktív.
- első kvadráns
az első kvadráns művelet során a chopper CH4 be lesz kapcsolva . A chopper CH3 ki lesz kapcsolva, és a CH1 működni fog. Mivel a CH1 és a CH4 a v0 terhelési feszültségen van, egyenlő lesz a Vs forrásfeszültséggel, és az i0 terhelési áram elkezd folyni . a v0 és az i0 pozitív lesz, mivel az első kvadráns művelet zajlik. Amint a chopper CH1 ki van kapcsolva, a pozitív áram szabadon mozog a CH4-en és a D2 diódán keresztül . Az E típusú aprító az első negyedben lépcsőzetes aprítóként működik.
- második kvadráns
ebben az esetben a CH2 chopper működik, a másik három pedig ki van kapcsolva. Mivel a CH2 negatív áramon van, az L induktoron keresztül áramlik . CH2, E és D4. Az energiát az L induktor tárolja, amikor a CH2 aprító be van kapcsolva. Amikor a CH2 ki van kapcsolva, az áramot a D1 és D4 diódákon keresztül vezetik vissza a forráshoz. Itt (E + L. di / dt) több lesz, mint a forrásfeszültség Vs . A második kvadránsban a chopper fokozatos aprítóként fog működni, mivel az energiát visszatáplálják a terheléstől a forrásig
- harmadik kvadráns
a harmadik kvadránsban a CH1 műveletet kikapcsolják , a CH2 be lesz kapcsolva, a CH3 pedig működik. Ehhez a kvadránshoz a terhelés polaritását meg kell fordítani. Mivel a chopper CH3 be van kapcsolva, a terhelés csatlakozik a Vs forráshoz, a v0 és az i0 negatív lesz, és a harmadik kvadráns művelet megtörténik. Ez a chopper úgy működik, mint egy lépcsőzetes chopper
- negyedik negyed
a CH4 üzemelni fog, és a CH1, CH2 és CH3 ki lesz kapcsolva. Amikor a chopper CH4 be van kapcsolva pozitív áram kezd folyni a CH4, D2, E és az induktor l tárolja az energiát. Mivel a CH4 ki van kapcsolva, az áram visszacsatolás a forráshoz a D2 és D3 diódákon keresztül , a művelet a negyedik negyedben lesz, mivel a terhelési feszültség negatív, de a terhelési áram pozitív. A chopper működik, mint egy step up chopper, mint a hatalom táplálja vissza a terhelés forrás.
