Sarcina principală a electronicii de putere este de a procesa și controla fluxul de energie electrică prin furnizarea de tensiuni și curenți într-o formă care este potrivită în mod optim pentru sarcinile utilizatorului. Convertoarele electronice moderne de putere sunt implicate într-un spectru foarte larg de aplicații, cum ar fi sursele de alimentare cu comutare, filtrele de putere activă, controlul mișcării electrice, mașinile, sistemele de conversie a energiei regenerabile, generarea de energie distribuită, sistemele flexibile de transmisie AC și tehnologia vehiculelor etc. .
Convertoarele electronice de putere pot fi găsite oriunde este necesar să se modifice forma de energie electrică cu electronica clasică în care curenții și tensiunea electrică sunt folosiți pentru a transporta informații, în timp ce cu electronica de putere, ei transportă puterea. Câteva exemple de utilizări pentru sistemele electronice de putere sunt convertoarele DC / DC utilizate în multe dispozitive mobile, cum ar fi telefoanele mobile sau PDA-urile, și convertoarele AC / DC în computere și televizoare. Electronica de putere la scară largă este utilizată pentru a controla sute de megawatti de flux de putere în întreaga țară. Unele dintre aceste convertoare sunt discutate mai jos.
Convertor dual
Convertorul dual este o combinație de redresor și invertor în care se produce conversia de la A.C la D.C și urmată de D.C la A.C unde se află sarcina între ele. Un convertor dual poate fi dintr-o singură fază sau o trifazică. Un convertor dual constă din două punți formate din tiristoare, în care unul pentru rectificare, în care curentul alternativ este transformat în curent continuu care poate fi dat la încărcare. Un alt pod de tiristoare este utilizat pentru convertirea DC în A.C.
Convertor dual monofazat
Convertorul dual monofazat utilizează o singură fază ca sursă, care este dată convertizorului 1 al convertorului dublu pentru rectificare urmată de încărcare.
Principiul de funcționare:
Intrarea de curent alternativ dată convertizorului 1 pentru rectificare în acest proces, ciclul pozitiv de intrare este dat primului set de tiristoare polarizate înainte, care dă un DC rectificat pe ciclul pozitiv, precum și ciclul negativ este dat setului de tiristoare polarizate invers, care dă un DC pe ciclul negativ care finalizează ieșirea rectificată cu undă completă poate fi dat la încărcare. În timpul acestui proces, convertorul 2 este blocat cu ajutorul unui inductor. Deoarece tiristorul începe să conducă numai când pulsul de curent este dat la poartă și să conducă continuu până când alimentarea cu curent este oprită. Ieșirea podului Tiristor poate fi după cum urmează atunci când este dată la sarcini diferite.
Deoarece un convertor dual constă, de asemenea, conversia D.C la A.C pentru a face ca funcționarea convertorului doi să fie blocat, intrările DC devin conversia încărcării la sursa de alimentare DC.
Tragerea tiristoarelor:
Pentru a face tiristoarele să conducă, un impuls de declanșare trebuie dat la poarta sa simultan cu tensiunea de linie. Un circuit separat de acționare a porții trebuie adăugat unui punte de tiristor cu convertor dual Circuitul de acționare a porții trebuie să fie sincronizat în mod egal cu tensiunea sursei, orice întârziere provoacă fluctuații zero și fluctuația frecvenței zero. Pentru a preveni aceste circuite trebuie incluse cu bucle de blocare a fazelor și comparatoare.
Aplicații ale convertorului monofazat dual
- Controlul vitezei și controlul direcției în motoarele de curent continuu.
Controlul vitezei și controlul polarității motorului de curent continuu utilizând un convertor dual monofazat
Un convertor dual monofazat poate fi utilizat pentru controlul vitezei și direcției de rotație interfațând cu microcontrolerul, combinația a patru SCR este plasată de fiecare parte a motorului și motorul este încărcat. Aceste tiristoare pot fi declanșate printr-un optocuplator care este conectat la un port al microcontrolerului.
Rotația motorului poate fi inițializată utilizând optocuplor prin setarea unui set de tiristoare pentru a declanșa care este plasat pe o parte și schimbarea direcției motorului poate fi realizată prin declanșarea unui alt set de tiristoare. SCR.
Selecția modului și selecția vitezei sunt comutatoare interfețate cu microcontroler care utilizează aceste comutatoare, viteza și rotația pot fi selectate.
Monofazat - Convertor AC / AC cu trei picioare
Electronica de putere este aplicația electronică pentru conversia puterii. O subcategorie de conversie a energiei este conversia de la AC la AC. Un controler de tensiune de la AC la AC este un convertor care controlează tensiunea, curentul și puterea medie livrată unei sarcini de curent alternativ de la o sursă de curent alternativ. Există două tipuri de regulatoare de tensiune alternativă, monofazate și trifazate.
Un convertor AC / AC monofazat este un convertor care convertește dintr-o tensiune de intrare CA fixă în tensiune variabilă de ieșire AC cu o frecvență dorită. Acestea sunt utilizate în circuite practice, cum ar fi circuitele de reglare a luminii, controlul vitezei motoarelor cu inducție și controlul motorului de tracțiune etc. Există multe tehnologii existente în convertoarele AC / AC monofazate, acestea sunt monofazate - două picioare, trei picioare și patru picioare. Singura fază - convertoarele cu două și patru picioare au unele dezavantaje cum ar fi - au nevoie de un număr mare de dispozitive de putere, circuite de control mari, mai multe comutări și pierderile sunt reduse doar la jumătate pentru a controla 50% din ieșire. Deci, pentru a depăși aceste dezavantaje prezente în convertoarele utilizate în mod convențional, o abordare mai bună este utilizarea convertorului monofazic AC / AC.
O singură fază - trei picioare constă din 3 picioare și 6 comutatoare. Un picior este comun atât pentru partea de rețea, cât și pentru partea de încărcare. Un picior execută operația de redresare și o rețea efectuează operația invertorului. Și în aceasta, folosim Modularea lățimii pulsului (PWM) tehnici pentru controlul ieșirii convertorului. Un convertor monofazat cu trei picioare este prezentat în figura de mai jos:
În timpul semiciclului pozitiv al tensiunii de alimentare comutatoarele Qg și Qa în conductele redresorului și obținem o ieșire rectificată pe condensator și pentru funcționarea invertorului în plus față de comutatoarele Qg și Qa ’, comutatorul Ql din piciorul lateral al sarcinii a fost declanșat și obținem ieșire alternativă peste sarcină. În timpul comutatoarelor negative de jumătate de ciclu Qa și Qg ’în conductele laterale ale rețelei implică o ieșire rectificată și pentru operația de inversare, în plus față de comutatoarele Qa și Qg’, comutatorul Ql ’a fost de asemenea declanșat și obținem ieșire alternativă peste sarcină. Prin utilizarea metodei PWM, o tensiune de intrare c.c. fixă este furnizată invertorului și se obține o tensiune de ieșire controlată prin reglarea perioadelor de pornire și oprire ale dispozitivelor invertorului. Comutatoarele din circuitul convertorului pentru o funcționare corectă și, de asemenea, pentru reducerea armonicelor. Prin modificarea valorii indicelui de modulație putem modifica lățimea impulsului în funcție de comoditatea noastră.
Avantajele și aplicațiile convertorului cu 3 picioare
- Tensiunea de ieșire DC pe condensator este aproape dublată în comparație cu convertorul cu patru picioare.
- Puterea și tensiunea circuitului pot fi îmbunătățite.
- Aceeași ieșire poate fi obținută cu pierderi și comutatoare reduse. Prin urmare, eficiența și factorul de putere pot fi îmbunătățite.
- Acest convertor este utilizat în circuite de alimentare neîntreruptibile (UPS) și în putere electronică pentru obținerea a patru operații de cadran ale unităților.
