デュアルコンバーター-名前自体は、2つのコンバーターが含まれていることを示しています。これは、主に可変速ドライバーに見られる電気機器です。それはパワーエレクトロニクス制御システム順方向コンバーターと逆方向コンバーターによるAC整流からいずれかの極性DCを取得します。デュアルコンバータでは、2つのコンバータが背中合わせに接続されています。

橋の1つは整流器（ACをDCに変換）、別のハーフブリッジはインバーターとして機能し（DCをACに変換）、一般的にDC負荷に接続されます。ここでは、2つの変換プロセスが同時に行われるため、デュアルコンバータと呼ばれます。デュアルコンバータは、4つの象限操作を提供できます。 4象限の操作を以下に示します。

デュアルコンバーターの4象限操作

デュアルコンバータの原理

デュアルコンバータの基本的な動作原理は、下図に示すDC回路の簡略化された等価図を参照して説明できます。この簡略化された表現では、2つの仮定が行われます。

デュアルコンバータは理想的です。つまり、リップルを含まない純粋なDC出力端子を生成します。
各2象限コンバータは、ダイオードと直列に接続された制御可能な直流電圧源であると想定されています。

ここで、ダイオードD1とD2は、コンバータの単方向電流特性を表しています。ただし、電流の方向はどのような方法でもかまいません。コンバータ1の平均出力電圧がV01で、コンバータ2がV02であると仮定します。 2つのコンバータの出力電圧を同じ極性と大きさにするには、サイリスタの点弧角を制御する必要があります。

サイリスタの詳細については、次のリンクを参照してください。サイリスタまたはシリコン制御整流器チュートリアルの基本と特性

理想的なデュアルコンバータの簡略化された表現

単相コンバータの平均出力電圧=2VmCOSα/π

三相コンバータの平均出力電圧=3VmCOSα/π

コンバータ1の場合、平均出力電圧V01 =VmaxCOSα1

“オペアンプを使用したローパスフィルター ”

コンバータ2の場合、平均出力電圧V02 =VmaxCOSα2

出力電圧は、によって与えられます。

出力電圧

発射角度は180を超えることはできません。したがって、α1+α2= 180⁰

発射角度

デュアルコンバータの動作モード

非循環電流モードと循環モードの2つの機能モードがあります。

非循環電流モード

一度に1つのコンバーターが実行されます。コンバータ間に循環電流はありません。
コンバータ1の動作中、点火角度（α1）は0になります。<α1< 90⁰（VdcとIdcは正です）
コンバータ2の動作中、点火角度（α2）は0になります<α2< 90⁰（VdcとIdcは負です）

循環電流モード

このモードでは、両方のコンバータが同時にオン状態になります。したがって、循環電流が存在します。
発射角度は、α1+α2= 180となるように調整されます。⁰。コンバーター1の点火角度はα1で、コンバーター2の点火角度はα2です。
このモードでは、コンバーター1は、点火角度が0のときに制御された整流器として機能します。<α1< 90⁰コンバーター2は、発射角度が90°のときにインバーターとして機能します。⁰ <α2< 180⁰。この状態では、VdcとIdcは正です。
コンバーター1は、点火角度が90°のときにインバーターとして機能します⁰ <α1< 180⁰コンバーター2は、点火角度が0の場合、制御された整流器として機能します。<α2< 90⁰この状態では、VdcとIdcは負です。

単相デュアルコンバーター

ブローの図は、サイリスタを使用した単相デュアルコンバータを示しています。上で説明したように、単相デュアルコンバータでは、単相ACを定常DCに変換するために単相整流回路を使用します。

コンバーター1は整流器で構成されています。次に、整流されたDCがフィルターに供給され、フィルターが整流されたDCからパルスを除去し、フィルタリングによって純粋なDCに変換します。

その後、この純粋なDCが負荷に供給され、負荷からインバータ回路に渡され、このDCがACに変換され、最後にこのインバータのACが出力になります。

単相デュアルコンバーター

三相デュアルコンバーター

三相デュアルコンバータでは、三相AC電源をDCに変換する三相整流器を使用します。コンバータの構造は単相デュアルコンバータと同じです。

三相整流器の出力はフィルターに供給され、フィルター処理後、純粋なDCが負荷に供給されます。最後に、負荷からの供給は、反転された最後のブリッジに与えられます。整流器の反転処理を行い、DCを3相ACに変換して出力します。

三相デュアルコンバーター

デュアルコンバータのアプリケーション

DCモーターの方向と速度の制御。
どこにでも適用でき、リバーシブルDCが必要です。
産業用可変速DCドライブ。

デュアルコンバーターを使用したDCモーターの方向と速度の制御

デュアルコンバーターは、順方向コンバーターと逆方向コンバーターによるAC整流からいずれかの極性DCを取得するパワーエレクトロニクス制御システムです。速度制御により、DCモーターをどちらの方向にも動かすことができます。

この単相コンバーターは、サイリスタ制御ブリッジ（4 SCR X 2）のペアを使用することで実現されます。これにより、DCモーターはどちらの方向の回転でも極性が逆になり、マイクロコントローラーが各ブリッジのSCRバンクを適切にトリガーすることで速度制御も段階的に低下します。オプトアイソレータを介してインターフェース。

スイッチのペアは、目的の出力の論理信号を入力するために使用されます。 230ボルトACの入力がデュアルSCRブリッジに与えられる場合、100ワットのランプ負荷があり、ランプのDC極性がチェックされるか、220ボルトの低電力DCモーターが使用されます。

このプロジェクトでは、入力に12ボルトのACと12ボルトのDCモーターを使用して、極性が反転したときにどちらかの方向の回転を確認します。

このプロジェクトの詳細については、次のリンクをご覧ください。サイリスタを使用したデュアルコンバータ。

“論理ゲートはどのように機能しますか ”

デュアルコンバーターのトピックを明確に理解されていることを願っています。これは、順方向コンバーターと逆方向コンバーターによるAC整流からいずれかの極性DCを取得するパワーエレクトロニクス制御システムです。このトピックまたは電気および電子プロジェクトについてさらに質問がある場合は、以下のコメントセクションを残してください。