Effetto dell'induttanza della sorgente

L'analisi della maggior parte dei convertitori è solitamente semplificata in condizioni ideali (nessuna impedenza della sorgente). Tuttavia, questa ipotesi non è giustificata poiché l'impedenza della sorgente è normalmente induttiva con un elemento resistivo trascurabile.

L'induttanza della sorgente ha un impatto significativo sulle prestazioni del convertitore perché la sua presenza altera la tensione di uscita del convertitore. Di conseguenza, la tensione di uscita si riduce al diminuire della corrente di carico. Inoltre, le forme d'onda della corrente di ingresso e della tensione di uscita cambiano in modo significativo.

L'effetto dell'induttanza della sorgente su un convertitore viene analizzato nei due modi seguenti.

Effetto sulla singola fase

Supponendo che il convertitore funzioni in modalità di conduzione e l'ondulazione dalla corrente di carico sia trascurabile, la tensione a circuito aperto diventa uguale all'uscita CC media con un angolo di accensione di α. Lo schema seguente mostra un convertitore completamente controllato con sorgente in monofase. Si assume che i tiristori T 3 e T 4 siano in modalità di conduzione quando t = 0. D'altra parte, T 1 e T 2 si attivano quando ωt = α

Dove -

  • V i = tensione di ingresso
  • I i = corrente di ingresso
  • V o = tensione di uscita
  • I o = tensione di uscita

Quando non c'è induttanza di sorgente, la commutazione avverrà a T 3 e T 4 . Immediatamente i tiristori T 1 e T 2 vengono accesi. Questo porterà la polarità dell'ingresso a cambiare istantaneamente. In presenza di induttanza di sorgente, il cambio di polarità e la commutazione non avviene istantaneamente. Pertanto, T 3 e T 4 non commutano non appena T 1 e T 2 vengono accesi.

Ad un certo punto, tutti e quattro i tiristori saranno in conduzione. Questo intervallo di conduzione è chiamato intervallo di sovrapposizione (μ).

La sovrapposizione durante la commutazione riduce la tensione di uscita CC e l'angolo di estinzione γ con conseguente mancata commutazione quando α è vicino a 180 °. Ciò è mostrato dalla forma d'onda di seguito.

Effetto su trifase

Proprio come il convertitore monofase, non ci sono commutazioni istantanee dovute alla presenza delle induttanze di sorgente. Prendendo in considerazione le induttanze della sorgente, gli effetti (qualitativi) sulle prestazioni del convertitore sono gli stessi di un convertitore monofase. Questo è mostrato nel diagramma sottostante.