パワーエレクトロニクスチョッパ回路では、一方向パワー半導体が使用されています。 これらの半導体デバイスが適切に配置されていれば、チョッパは四つの象限のいずれかで動作することができる。 これらの4つの象限のいずれかでの作業に従ってチョッパ回路をタイプA、タイプB、タイプC、タイプD、タイプEとして分類することができます。
タイプAチョッパーまたは第一象限チョッパー
このタイプのチョッパーを図に示します。 これは、第一象限チョッパーまたはタイプaチョッパーとして知られています。 チョッパがオンのときは、v0=VSとなり、負荷方向に電流が流れます。 しかし、チョッパがオフのとき、v0はゼロですが、I0はフリーホイールダイオードFDを通って同じ方向に流れ続けるので、電圧と電流の平均値はv0とI0はグラフに示されているように常に正になります。
タイプaのチョッパーで力の流れは源から負荷に常にある。 平均電圧V0がdc入力電圧Vs
タイプBチョッパーまたは第二象限チョッパー
タイプBまたは第二象限チョッパー チョッパがオンのとき、v0はゼロですが、負荷電圧EはインダクタLとチョッパを流れる電流を駆動し、lはチョッパの時間Tonの間にエネルギーを蓄 チョッパがオフのとき、v0=(E+L. di/dt）はソース電圧Vsよりも大きくなります。 このため、ダイオードD2は順方向にバイアスされ、導通を開始し、したがって電源への電力の流れを開始します。 チョッパーがオンまたはオフになっていても、電流I0は負荷から流出し、負に扱われます。 VOは正であり、電流I0は負であるため、電力の流れの方向は負荷から電源へとなります。 負荷電圧V0=(E+L.di/dt）は電圧Vsより多くなりますので、タイプBチョッパはステップアップチョッパとしても知られています。
タイプCチョッパーまたは二象限タイプAチョッパー
タイプCチョッパーは、タイプAとタイプBチョッパーを並列に接続したものです。 フリーホイールダイオードFDが負荷の両端に存在するため、常に正の出力電圧V0が得られます。 チョッパがオンになると、フリーホイールダイオードが導通を開始し、出力電圧v0はVsに等しくなります。 負荷電流i0の方向は逆になります。 電流i0はソースに向かって流れ、チョッパがオンになっているか、FDが導通しているかにかかわらず正になります。 チョッパがある場合、またはダイオードD2が導通している場合、負荷電流は負になります。 最初の象限では、チョッパーとFDはtype-Aチョッパーとして一緒に動作すると言えます。 第二象限では、チョッパーとD2はタイプBチョッパーとして一緒に動作します。
平均電圧は常に正ですが、平均負荷電流は正または負の場合があります。 電力の流れは、第１象限動作、すなわち供給源から負荷へ、または第２象限動作のような負荷から供給源への寿命とすることができる。 二つのチョッパーは、私の原因供給ラインの短絡を組み合わせたアクションとして同時にオンにすべきではありません。 回生制動とモータリングのために、これらのタイプのチョッパ構成が使用される。
D型チョッパまたは二象限B型チョッパ
d型チョッパの回路図を上図に示します。 二つのチョッパが出力電圧v0上にあるときはVsに等しくなります。 V0=-Vsのとき、2つのチョッパはオフになりますが、ダイオードD1とd2の両方が導通を開始します。 V0チョッパーのターンオン時の平均出力電圧は、以下の波形に示されているターンオフ時間Toff以上になると正になります。 ダイオードとチョッパは一方向にのみ電流を伝導するため、負荷電流の方向は常に正になります。
v0とi0の両方の平均値が正であるため、電源から負荷に電力が流れます。 波形から、V0の平均値が正であることがわかり、D型チョッパの第四象限演算が得られます。
波形から、出力電圧の平均値は
V0=(Vs Ton-VsToff)/T=Vs.(Ton-Toff)/T
タイプEチョッパまたは第四象限チョッパ
タイプEまたは第四象限チョッパは、四つの半導体スイッチ 4つのチョッパーは、彼らが属する象限に応じて番号が付けられています。 それらの操作は各象限にあり、対応するチョッパーはその象限でのみアクティブになります。
- 第一象限
第一象限の動作中、チョッパCH4がオンになります。 チョッパー CH3はオフになり、CH1が動作します。 CH1とCH4がオンになると、負荷電圧v0はソース電圧Vsに等しくなり、負荷電流i0が流れ始めます。 最初の象限演算が行われると、v0とi0は正の値になります。 チョッパCH1がオフになるとすぐに、正の電流はCH4とダイオードD2を介して自由に流れます。 タイプEのチョッパーは第一象限のステップダウンチョッパーとして機能します。
- 第二象限
この場合、チョッパCH2は動作し、他の三つはオフに保たれます。 CH2が負の電流になると、インダクタLを流れるようになります。 Ｃ Ｈ２、ＥおよびＤ４。 チョッパCH2がオンになると、インダクタLにエネルギーが蓄積されます。 CH2がオフのとき、電流はダイオードD1とD4を介してソースにフィードバックされます。 ここで（E+L.di/dt）はソース電圧Vsよりも大きくなります。 第二象限では、電力が負荷からソース
- 第三象限
にフィードバックされるにつれて、チョッパはステップアップチョッパとして機能します。 この象限の作業では、負荷の極性を逆にする必要があります。 チョッパCH3がオンになると、負荷はソースVsに接続され、v0とi0は負になり、第3象限動作が行われます。 このチョッパーは、ステップダウンチョッパーとして機能します
- 第四象限
CH4が動作し、CH1、CH2、CH3がオフになります。 チョッパCH4がオンになると、正の電流がCH4、D2、Eを通って流れ始め、インダクタLはエネルギーを蓄えます。 CH4がオフになると、電流はダイオードD2およびD3を介してソースにフィードバックされ、負荷電圧は負であるが負荷電流は正であるため、動作は第四象 力が負荷から源にフィードバックされると同時にチョッパーはチョッパーの上のステップとして機能する。
