ממירים אלקטרוניים חשמליים

המשימה העיקרית של אלקטרוניקה כוח היא לעבד ולשלוט בזרימת האנרגיה החשמלית על ידי אספקת מתח וזרמים בצורה המותאמת באופן אופטימלי לעומסי משתמשים. ממירים אלקטרוניים חשמליים מודרניים מעורבים בספקטרום רחב מאוד של יישומים כמו ספקי כוח מיתוגיים, מסנני כוח פעילים, בקרת תנועה-מכונה חשמלית, מערכות המרת אנרגיה מתחדשת ייצור חשמל מבוזר, מערכות העברת AC גמישות וטכנולוגיה לרכב וכו '. .

ניתן למצוא ממירים אלקטרוניים חשמליים בכל מקום שיש צורך לשנות את צורת האנרגיה החשמלית באמצעות אלקטרוניקה קלאסית בה משתמשים בזרמים חשמליים ומתחים להובלת מידע, ואילו באלקטרוניקה כוח הם נושאים כוח. כמה דוגמאות לשימושים במערכות אלקטרוניות כוח הן ממירי DC / DC המשמשים במכשירים ניידים רבים, כגון טלפונים סלולריים או מחשבי כף יד, וממירי AC / DC במחשבים וטלוויזיות. אלקטרוניקה כוח בקנה מידה גדול משמשת לשליטה במאות מגה וואט של זרימת חשמל ברחבי האומה שלנו. להלן נדון בחלק מאותם ממירים.

ממיר כפול

ממיר כפול הוא שילוב של מיישר ומהפך בו ההמרה של A.C ל- DC מתרחשת ואחריה DC ל- A.C כאשר העומס טמון בין לבין. ממיר כפול יכול להיות של שלב אחד או תלת פאזי. ממיר כפול מורכב משני גשרים המורכבים מתיריסטורים בהם אחד למטרת תיקון בו זרם חילופין מומר לזרם ישר אשר ניתן לתת לעומס. גשר תיריסטורים אחר משמש להמרת D.C ל- A.C.

ממיר כפול שלב יחיד

ממיר כפול פאזה חד פעמי משתמש בשלב יחיד כמקור אשר ניתן לממיר 1 של ממיר כפול לתיקון ואחריו לטעינה.

עקרון הפעולה:

קלט זרם חילופין הניתן לממיר 1 לתיקון בתהליך זה מחזור קלט חיובי ניתן לקבוצה ראשונה של תיריסטורים מוטים קדימה הנותנת זרם מתוקן במחזור חיובי, כמו כן מחזור שלילי ניתן לקבוצת תיריסטורי מוטה לאחור הנותנת זרם זרם ניתן לתת מחזור שלילי להשלמת תפוקה מתוקנת של גל מלא. במהלך תהליך זה נחסם ממיר 2 באמצעות משרן. כתיריסטור מתחיל להתנהל רק כאשר הדופק הנוכחי ניתן לשער והולכה רציפה עד עצירת אספקת הזרם. תפוקת גשר התיריסטור יכולה להיות כדלקמן כאשר היא ניתנת לעומסים שונים.

מכיוון שממיר כפול מורכב גם מהמרה של DC ל A.C כדי לגרום לו לעבוד ממיר שני חסום, כניסות D.C הופכות לעומס להמרת מקור כוח DC.

ירי של טיריריסטים:

כדי לגרום לתיריסטורים להתנהל, יש לתת לדופק הדק לשער בו זמנית יחד עם מתח הקו. יש להוסיף מעגל כונן שער נפרד למגני תיריסטור ממיר כפול. מעגל כונן השער חייב להיות מסונכרן באותה מידה עם מתח המקור, כל עיכוב גורם לאפס ריצוד צולב ותנודות אפסיות. כדי למנוע מעגלים אלה חייבים להיכלל עם לולאות נעילה ומשוואות.

יישומים של ממיר כפול חד פאזי

• בקרת מהירות ובקרת כיוון במנועי DC.

בקרת מהירות ובקרת קוטביות של מנוע DC באמצעות ממיר כפול חד פאזי

ניתן להשתמש בממיר כפול פאזה חד פעמי לבקרת מהירות וכיוון סיבוב המתממשק למיקרו-בקר, שילוב של ארבעה SCR’s ממוקם משני צידי המנוע והמנוע עומס. ניתן להפעיל תיריסטורים אלה באמצעות מצמד אופטי המחובר ליציאת מיקרו-בקר.

ניתן לאתחל את סיבוב המנוע באמצעות מצמד אופטי על ידי הגדרת קבוצה של תיריסטור להפעלה שממוקמת בצד אחד ושינוי כיוון המנוע יכול להיות מושג על ידי הפעלת קבוצה אחרת של תיריסטור. ניתן להשיג שינוי במהירות המנוע על ידי זווית ירי מתעכבת של SCR.

בחירת מצב ובחירת מהירות הם מתגים מממשקי מיקרו-בקר באמצעות מתגים אלה ניתן לבחור מהירות וסיבוב.

שלב יחיד - ממיר AC / AC בעל שלוש רגליים

אלקטרוניקה כוח היא היישום של אלקטרוניקה להמרת הספק. קטגוריית משנה של המרת הספק היא המרת AC ל AC. בקר מתח AC ל- AC הוא ממיר השולט על המתח, הזרם וההספק הממוצע שמועבר לעומס AC ממקור AC. ישנם שני סוגים של בקרי מתח AC, בקר AC יחיד ושלושה פאזות.

ממיר AC / AC חד פאזי הוא ממיר הממיר ממתח כניסה AC קבוע למתח יציאת AC משתנה בתדר הרצוי. הם משמשים במעגלים מעשיים כמו מעגלי דימר קלים, בקרות מהירות של מנועי אינדוקציה ובקרת מנוע גרירה וכו '. קיימות טכנולוגיות רבות בממירי AC / AC חד פאזיים. הם חד פאזיים - שתי רגליים, שלוש רגליים וארבע רגליים. השלב החד פעמי - ממירי שתי וארבע רגליים מכיל כמה שגיאות כמו - הם זקוקים למספר גדול של מכשירי חשמל, מעגלי בקרה גדולים, יותר מיתוג והפסדים מצטמצמים רק חצי כדי לשלוט על 50% מהפלט. לכן, כדי להתגבר על החסרונות הללו הנמצאים בממירים המשמשים כמקובל, גישה טובה יותר היא שימוש בממיר AC / AC חד פאזי-שלוש.

שלב יחיד - שלוש רגליים מורכבת משלוש רגליים ו -6 מתגים. רגל שכיחה הן בצד הרשת והן בצד העומס. רגל מבצעת את פעולת המיישר ורשת מבצעת את פעולת המהפך. ובזה, אנו משתמשים אפנון רוחב הדופק (PWM) טכניקות לשליטה בפלט הממיר. ממיר שלב אחד לשלושה רגליים מוצג באיור להלן:

במהלך מחצית המחזור החיובית של מתח האספקה ​​מתגים Qg ו- Qa במוליכים מיישרים ואנחנו מקבלים פלט מתוקן על פני הקבל ועבור הפעלת מהפך בנוסף למתגים Qg ו- Qa, מתג Ql ברגל בצד העומס הופעל גם הוא ואנחנו מקבלים תפוקת AC על פני העומס. במהלך מתגי חצי מחזור שליליים Qa ו- Qg 'בצד הרשת מרמזים על פלט מתוקן ולפעולת היפוך בנוסף למתגים Qa ו- Qg', מתג Ql 'מופעל גם ואנחנו מקבלים תפוקת AC על פני העומס. באמצעות שיטת PWM מסופק מהפך מתח כניסה קבוע לדו-ממד ומתח יציאת AC מבוקר מתקבל על ידי כוונון תקופות ההפעלה והכיבוי של התקני המהפך. המתגים במעגל הממיר להשגת פעולה תקינה וגם להפחתת ההרמוניות. על ידי שינוי ערך אינדקס האפנון נוכל לשנות את רוחב הדופק בהתאם לנוחותנו.

יתרונות ויישומים של ממיר 3 רגליים

• מתח המוצא DC על פני הקבל כמעט הוכפל בהשוואה לממיר ארבע הרגליים.
• ניתן לשפר את דירוג ההספק והמתח של המעגל.
• ניתן להשיג את אותה תפוקה עם הפסדים ומתגים מופחתים. מכאן שניתן לשפר את היעילות ואת גורם ההספק.
• ממיר זה משמש במעגלי אספקת חשמל ללא הפרעה (UPS) וב- חשמל אלקטרוני לקבלת ארבע פעולות רבעוניות של הכוננים.