ตัวแปลงไฟฟ้ากำลัง

งานหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังคือการประมวลผลและควบคุมการไหลของพลังงานไฟฟ้าโดยการจ่ายแรงดันและกระแสในรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโหลดของผู้ใช้ ตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้าสมัยใหม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเช่นอุปกรณ์จ่ายไฟสลับโหมดตัวกรองพลังงานที่ใช้งานการควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรไฟฟ้าระบบการแปลงพลังงานหมุนเวียนการผลิตไฟฟ้าแบบกระจายระบบส่ง AC แบบยืดหยุ่นและเทคโนโลยียานพาหนะเป็นต้น .

ตัวแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์สามารถพบได้ทุกที่ที่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนรูปแบบพลังงานไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบคลาสสิกที่ใช้กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าในการส่งข้อมูลในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจะมีพลังงาน ตัวอย่างบางส่วนของการใช้งานระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ได้แก่ ตัวแปลง DC / DC ที่ใช้ในอุปกรณ์พกพาหลายชนิดเช่นโทรศัพท์มือถือหรือพีดีเอและตัวแปลง AC / DC ในคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังขนาดใหญ่ถูกใช้เพื่อควบคุมการไหลของพลังงานหลายร้อยเมกะวัตต์ทั่วประเทศของเรา บางส่วนของตัวแปลงเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

ตัวแปลงคู่

ตัวแปลงคู่เป็นการรวมกันของวงจรเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์ซึ่งการแปลง A.C เป็น D.C จะเกิดขึ้นและตามด้วย D.C เป็น A.C โดยที่โหลดอยู่ระหว่าง ตัวแปลงคู่อาจเป็นเฟสเดียวหรือสามเฟส ตัวแปลงคู่ประกอบด้วยสะพานสองตัวซึ่งประกอบด้วยไทริสเตอร์ซึ่งสะพานหนึ่งสำหรับแก้ไขจุดประสงค์ที่กระแสสลับถูกแปลงเป็นกระแสตรงซึ่งสามารถกำหนดให้กับโหลดได้ สะพานไทริสเตอร์อื่น ๆ ใช้สำหรับแปลง D.C เป็น A.C.

ตัวแปลงคู่เฟสเดียว

ตัวแปลงคู่เฟสเดียวใช้เฟสเดียวเป็นแหล่งที่มาซึ่งมอบให้กับตัวแปลง 1 ของตัวแปลงคู่สำหรับการแก้ไขตามโหลด

หลักการทำงาน:

อินพุต AC ที่มอบให้กับคอนเวอร์เตอร์ 1 สำหรับการแก้ไขในกระบวนการนี้วงจรอินพุตบวกจะถูกกำหนดให้กับไทริสเตอร์แบบลำเอียงไปข้างหน้าชุดแรกซึ่งให้ DC ที่แก้ไขแล้วในวงจรบวกและวงจรเชิงลบจะถูกกำหนดให้กับชุดไทริสเตอร์แบบลำเอียงแบบย้อนกลับซึ่งให้ DC บน วงจรลบที่เสร็จสมบูรณ์สามารถกำหนดเอาท์พุทแก้ไขคลื่นเต็มโหลด ระหว่างตัวแปลงกระบวนการ 2 นี้ถูกบล็อกโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำ เนื่องจากไทริสเตอร์เริ่มดำเนินการต่อเมื่อพัลส์ปัจจุบันถูกส่งไปยังเกตและดำเนินการต่อเนื่องจนกว่าการจ่ายกระแสจะหยุด เอาต์พุตของ Thyristor Bridge สามารถเป็นดังนี้เมื่อให้กับโหลดที่แตกต่างกัน

เนื่องจากตัวแปลงคู่ยังประกอบด้วยการแปลง D.C เป็น A.C เพื่อให้ตัวแปลงงานสองถูกบล็อกอินพุต D.C จะกลายเป็นโหลดไปยังการแปลงแหล่งพลังงาน dc

การยิงไทริสเตอร์:

ในการทำให้ไทริสเตอร์เป็นตัวนำต้องให้พัลส์ทริกเกอร์ไปที่เกตพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าของสาย ต้องเพิ่มวงจรเกตไดรฟ์แยกต่างหากให้กับคอนเวอร์เตอร์คู่ไทริสเตอร์บริดจ์วงจรไดรฟ์เกตต้องซิงโครไนซ์กับแรงดันไฟฟ้าแหล่งที่มาอย่างเท่าเทียมกันความล่าช้าใด ๆ ทำให้เกิดการกระวนกระวายใจข้ามศูนย์และความถี่ศูนย์ผันผวน เพื่อป้องกันไม่ให้วงจรเหล่านี้ต้องรวมกับลูปล็อคเฟสและตัวเปรียบเทียบ

การใช้งานตัวแปลงคู่เฟสเดียว

• การควบคุมความเร็วและการควบคุมทิศทางในมอเตอร์กระแสตรง

การควบคุมความเร็วและการควบคุมขั้วของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้ตัวแปลงคู่เฟสเดียว

สามารถใช้ตัวแปลงคู่เฟสเดียวในการควบคุมความเร็วและทิศทางการหมุนที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์โดยจะวาง SCR สี่ตัวไว้ด้านใดด้านหนึ่งของมอเตอร์และมอเตอร์เป็นโหลด ไทริสเตอร์เหล่านี้สามารถถูกกระตุ้นผ่านออปโตคัปเปลอร์ซึ่งเชื่อมต่อกับพอร์ตของไมโครคอนโทรลเลอร์

การหมุนของมอเตอร์สามารถเริ่มต้นได้โดยใช้ออปโตคัปเปลอร์โดยการตั้งค่าชุดไทริสเตอร์ให้ทริกเกอร์ซึ่งวางไว้ที่ด้านหนึ่งและการเปลี่ยนทิศทางของมอเตอร์สามารถทำได้โดยการทริกเกอร์ไทริสเตอร์อีกชุดหนึ่งในความเร็วของมอเตอร์สามารถทำได้โดยมุมการยิงที่ล่าช้าของ SCR.

การเลือกโหมดและการเลือกความเร็วเป็นสวิตช์ที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์โดยใช้ความเร็วของสวิตช์และการหมุนเหล่านี้สามารถเลือกได้

เฟสเดียว - ตัวแปลง AC / AC สามขา

อิเล็กทรอนิกส์กำลังคือการประยุกต์ใช้อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการแปลงพลังงาน ประเภทย่อยของการแปลงพลังงานคือการแปลง AC เป็น AC ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า AC เป็น AC เป็นตัวแปลงที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสและพลังงานเฉลี่ยที่ส่งไปยังโหลด AC จากแหล่งจ่ายไฟ AC ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมีสองประเภทคือคอนโทรลเลอร์ AC แบบเดี่ยวและแบบสามเฟส

ตัวแปลง AC / AC เฟสเดียวเป็นตัวแปลงที่แปลงจากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าคงที่เป็นแรงดันเอาต์พุต AC แบบแปรผันด้วยความถี่ที่ต้องการ ใช้ในวงจรที่ใช้งานได้จริงเช่นวงจรหรี่แสงการควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำและการควบคุมมอเตอร์ฉุดเป็นต้นมีเทคโนโลยีที่มีอยู่มากมายในตัวแปลง AC / AC เฟสเดียวซึ่งเป็นแบบเฟสเดียว - สองขาสามขาและสี่ขา ตัวแปลงเฟสเดียว - สองและสี่ขามีข้อด้อยบางประการเช่นพวกเขาต้องการอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากวงจรควบคุมขนาดใหญ่การเปลี่ยนและการสูญเสียที่มากขึ้นจะลดลงเพียงครึ่งหนึ่งเพื่อควบคุม 50% ของเอาต์พุต ดังนั้นเพื่อเอาชนะข้อด้อยเหล่านี้ที่มีอยู่ในตัวแปลงที่ใช้ตามอัตภาพแนวทางที่ดีกว่าคือการใช้ตัวแปลง AC / AC แบบเฟสเดียว

เฟสเดียว - สามขาประกอบด้วย 3 ขาและ 6 สวิตช์ ขาเป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งด้านกริดและด้านโหลด ขาดำเนินการทำงานของวงจรเรียงกระแสและกริดดำเนินการทำงานของอินเวอร์เตอร์ และในนี้เราใช้ การมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) เทคนิคในการควบคุมเอาต์พุตตัวแปลง ตัวแปลงสามเฟสเดียวแสดงรูปด้านล่าง:

ในช่วงครึ่งรอบที่เป็นบวกของสวิตช์แรงดันไฟฟ้า Qg และ Qa ในวงจรเรียงกระแสและเราได้รับเอาต์พุตที่แก้ไขผ่านตัวเก็บประจุและสำหรับ การทำงานของอินเวอร์เตอร์ นอกเหนือจากสวิตช์ Qg และ Qa แล้วสวิตช์ Ql ในขาข้างโหลดยังถูกทริกเกอร์และเราจะได้รับเอาต์พุต ac ตลอดโหลด ในระหว่างครึ่งรอบที่เป็นลบสวิตช์ Qa และ Qg 'ในการดำเนินการด้านกริดซึ่งหมายถึงเอาต์พุตที่แก้ไขแล้วและสำหรับการดำเนินการผกผันนอกเหนือจากสวิตช์ Qa และ Qg' สวิตช์ Ql 'จะถูกทริกเกอร์ด้วยและเราจะได้รับเอาต์พุต ac ตลอดทั้งโหลด โดยใช้วิธี PWM แรงดันไฟฟ้าอินพุต dc คงที่จะถูกจ่ายให้กับอินเวอร์เตอร์และได้รับแรงดันไฟฟ้าขาออกที่ควบคุมโดยการปรับช่วงเวลาเปิดและปิดของอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์ สวิตช์ในวงจรคอนเวอร์เตอร์สำหรับการทำงานที่เหมาะสมและเพื่อลดฮาร์มอนิก ด้วยการเปลี่ยนแปลงค่าดัชนีการมอดูเลตเราสามารถเปลี่ยนความกว้างของพัลส์ได้ตามความสะดวกของเรา

ข้อดีและการใช้งานของ 3 - Leg Converter

• แรงดันเอาต์พุต DC ทั่วทั้งตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าเมื่อเทียบกับตัวแปลงสี่ขา
• สามารถปรับปรุงพิกัดกำลังและแรงดันไฟฟ้าของวงจรได้
• สามารถรับเอาต์พุตเดียวกันได้โดยลดการสูญเสียและสวิตช์ ดังนั้นประสิทธิภาพและปัจจัยด้านกำลังจึงสามารถปรับปรุงได้
• ตัวแปลงนี้ใช้ในวงจรจ่ายไฟสำรอง (UPS) และใน ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับการรับการดำเนินการสี่ด้านของไดรฟ์