A teljesítményelektronika elsődleges feladata az elektromos energia áramlásának feldolgozása és vezérlése a feszültségek és áramok táplálásával a felhasználó terhelésére optimálisan alkalmas formában. A modern teljesítményű elektronikus átalakítók nagyon széles spektrumban vesznek részt alkalmazásokban, például kapcsolóüzemű tápegységek, aktív teljesítményszűrők, elektromos-gép-mozgásvezérlés, megújuló energia-átalakító rendszerek elosztott áramtermelés, rugalmas váltakozó áramú átviteli rendszerek és járműtechnika stb. .
A teljesítményelektronikai átalakítók bárhol megtalálhatók, ahol szükség van az elektromos energia formájának módosítására a klasszikus elektronikával, amelyben az elektromos áramokat és a feszültséget használják az információk továbbítására, míg a teljesítmény-elektronikával az áramot. Néhány példa az elektromos elektronikus rendszerek használatára: számos mobil eszközben, például mobiltelefonokban vagy PDA-kban használt DC / DC konverterek, valamint számítógépek és televíziók AC / DC konverterei. Nagyszabású erőelektronikát használnak az energiák száz megawattos szabályozására az egész nemzetünkön. Ezen átalakítók közül néhányat az alábbiakban tárgyalunk.
Dual Converter
A kettős átalakító egy egyenirányító és inverter kombinációja, amelyben az A.C átalakul DC-vé, majd ezt követi a DC és az A.C között, ahol a terhelés között van. A kettős átalakító lehet egyfázisú vagy háromfázisú. A kettős átalakító két tirisztorból álló hídból áll, amelyekben egy egyenirányító célból történik, ahol a váltakozó áramot egyenárammá alakítják, amelyet terhelésre lehet adni. A tirisztorok másik hídját használják a DC átalakítására A.C.
Egyfázisú kettős átalakító
Az egyfázisú kettős átalakító egyetlen fázist használ forrásként, amelyet a kettős átalakító 1. átalakítójának adnak megjavításra, majd a terhelésre.
Működés elve:
Az 1. átalakítónak ebben a folyamatban történő kijavításához adott AC bemenet pozitív bemeneti ciklust kap az első előrefeszített tirisztorok első csoportja, amely egyenirányított egyenáramot ad a pozitív cikluson, valamint negatív ciklust ad meg a fordított előfeszítésű tirisztorok halmaza, amely egyenáramot ad a teljes hullámú, egyenirányított kimenetet befejező negatív ciklus megadható terhelésnek. Ennek során a 2 átalakítót egy induktivitás blokkolja. Mivel a tirisztor csak akkor kezd vezetni, ha az áramimpulzus a kapunak és a folyamatos vezetésnek adódik, amíg az áramellátás le nem áll. A tirisztor híd kimenete a következő lehet, ha különböző terheléseknek adják.
Mivel a kettős átalakító magában foglalja a DC átalakítását A.C-vé, hogy működőképessé váljon, a kettő blokkolva van, a DC-bemenetek terhelésből DC-áramforrás-átalakítássá válnak.
Tirisztorok égetése:
A tirisztorok vezethetővé tétele érdekében a kapuhoz kiváltó impulzust kell adni a hálózati feszültség mellett. Külön kapu meghajtó áramkört kell hozzáadni a kettős konverterű tirisztoros hidakhoz. A kapu meghajtó áramkört egyenlően kell szinkronizálni a forrás feszültségével, minden késés nulla kereszt keresztmetszést és nulla frekvencia ingadozást okoz. Ennek elkerülése érdekében ezeket az áramköröket fáziskapcsoló hurkokkal és komparátorokkal kell ellátni.
Egyfázisú kettős átalakító alkalmazásai
- Sebesség- és irányszabályozás egyenáramú motorokban.
Az egyenáramú motor fordulatszámának és polaritásának szabályozása egyfázisú kettős átalakítóval
Egyfázisú kettős átalakító használható a mikrovezérlővel összekapcsolva a sebesség és a forgásirány szabályozására, négy SCR kombinációja a motor mindkét oldalán van elhelyezve, és a motor terhelés alatt áll. Ezeket a tirisztorokat egy optocsatolón keresztül lehet kiváltani, amely a mikrovezérlő portjához van csatlakoztatva.
A motor forgatását az optocsatoló segítségével inicializálhatjuk úgy, hogy egy tirisztor-készletet állítunk be az egyik oldalon elhelyezkedő kioldáshoz, és a motor irányának megváltoztatását egy másik tirisztor-egység beindításával érhetjük el. A motor sebességének változása késleltetett égési szöggel érhető el SCR.
Az üzemmódválasztás és a sebességválasztás mikrokontroller interfészes kapcsolók, amelyek ezeket a kapcsolókat használják. A sebesség és a forgatás választható.
Egyfázisú - háromlábú AC / AC átalakító
A teljesítményelektronika az elektronika alkalmazása az áramátalakításhoz. Az áramátalakítás alkategóriája az AC-váltakozás. Az AC-AC feszültségszabályozó egy átalakító, amely vezérli a váltakozó áramú forrásból az AC-terheléshez leadott feszültséget, áramot és átlagos teljesítményt. Kétféle váltakozó feszültségű szabályozó létezik, egy- és háromfázisú váltakozó áramú szabályozók.
Az egyfázisú váltakozó áramú átalakító olyan átalakító, amely egy fix váltóáramú bemeneti feszültségből változik változó váltakozó áramú kimeneti feszültséggé a kívánt frekvenciával. Olyan gyakorlati áramkörökben használják őket, mint a fénytompító áramkörök, az indukciós motorok sebességszabályozása és a vontató motor vezérlése stb. Az egyfázisú AC / AC átalakítókban számos létező technológia létezik, ezek egyfázisúak - két láb, három láb és négy láb. Az egyfázisú - két- és négylábú átalakítók némi hátrányokkal rendelkeznek - nagyszámú áramellátó készülékre, nagy vezérlő áramkörre, több kapcsolásra és a veszteségekre csak a felére csökken a kimenet 50% -ának szabályozásához. Tehát, hogy leküzdjük ezeket a szokásosan használt átalakítókban meglévő hátrányokat, jobb megközelítés az egyfázisú három AC / AC átalakító használata.
Egyfázisú - három láb 3 lábból és 6 kapcsolóból áll. A láb mind a rács, mind a teher felőli oldalon gyakori. Egy láb végzi az egyenirányító, egy rács az inverter műveletet. És ebben használjuk Impulzus szélesség moduláció (PWM) technikák a konverter kimenetének vezérléséhez. Egyetlen fázis-három láb átalakító látható az alábbi ábrán:
A tápfeszültség pozitív félciklusa alatt az egyenirányító Qg és Qa kapcsolói vezetnek, és egyenirányított kimenetet kapunk a kondenzátoron és inverter működése a Qg és Qa kapcsolók mellett a Ql kapcsoló a terhelés oldalsó lábában is kiváltott, és váltakozó áramú kimenetet kapunk a terhelésen keresztül. Negatív félciklus alatt a rácsoldalon lévő Qa és Qg ’kapcsolók egyenirányított kimenetet jelentenek, és az inverziós működéshez a Qa és Qg’ kapcsolók mellett a Ql ’kapcsoló is elindult, és váltakozó áramú kimenetet kapunk a terhelésen keresztül. A PWM módszer alkalmazásával egy állandó egyenáramú bemeneti feszültséget táplálnak az inverterbe, és szabályozott váltakozó áramú kimeneti feszültséget kapnak az inverter eszközök be- és kikapcsolási periódusainak beállításával. A konverter áramkörében található kapcsolók a megfelelő működés érdekében és a harmonikusok csökkentése érdekében. A modulációs index értékének változtatásával kényelmünknek megfelelően változtathatjuk az impulzus szélességét.
A 3 lábú átalakító előnyei és alkalmazásai
- A kondenzátoron az egyenáramú kimeneti feszültség csaknem megduplázódik a négylábú átalakítóhoz képest.
- Az áramkör névleges teljesítménye és feszültsége javítható.
- Ugyanaz a kimenet érhető el csökkent veszteségekkel és kapcsolókkal. Ezért a hatékonyság és a teljesítménytényező javítható.
- Ezt az átalakítót szünetmentes áramellátási áramkörökben és UPS-ekben használják elektromos elektronikus a meghajtók négyszögű műveleteinek megszerzéséhez.
