电力电子转换器分为四个主要类别。在四个主要类别中,有两个被进一步分类。一个电力电子系统可能具有一个或多个电源电子转换器。在此内容中,我们将简要讨论每种类型的电源转换器。
构成功率转换器的功率半导体设备具有开关特性,以塑造一种形式的输入功率到其他形式的输出功率。
介绍
事实证明,电力转换器是家庭的关键组成部分以及商业设备。在我们以前的内容中,我们讨论了电力电子技术处理一种将一种形式的电能转换为另一种形式的控制过程。这种能量的转换提供了适合各种用户要求的形式的电压和电流。
我们已经讨论了电源电子设备是转换器和控制器的组合,其中转换器根据控制器生成的控制信号的功能。电力电子转换器由由集成电路控制的功率半导体设备组成。
转换器的一个重要方面是信号调节。信号条件提供纯形形式的信号,即不谐波。总体而言,据说无法获得绝对清晰的信号。但是,我们可以使用简单的低通LC滤波器在某种程度上减少谐波。
电源转换器的类型
静态功率转换器非常有效地执行电源转换。电力电子开关具有带有电感器和电容器等组件的固态设备。通常,电感器和电容器与电阻相比具有可忽略的功率损耗特性。
电源转换器的分类如下:
现在让我们分开理解每种类型。
AC到DC转换器
将输入AC信号转换为直流的转换器称为DC转换器。我们已经在基本电子学中了解到,将交流信号转换为直流信号的设备称为整流器。
AC到DC转换器进一步归类为:
二极管整流器:此整流器电路更改将AC输入电压应用于固定的直流电压。在输入处施加单相或三相交流信号。这些主要用于电牵引力和电化学过程中,例如电镀以及电池充电和电源。这些也用于焊接和UPS相关服务。
相控制的整流器:与二极管整流器不同,相控制的整流器旨在将AC信号电压的固定值转换为可变的直流电压。在这里,线电压操作整流器,因此这些有时被称为线路通勤到直流转换器。与二极管整流器类似,此处施加的AC信号也可以是单相或三相AC信号。它的主要应用是在DC驱动器,HVDC系统,补偿器,冶金工业以及同步机的激发系统中。
直流转换器
在输入处将固定频率的直流信号转换为输出处的可变直流信号的转换器也称为菜刀。在这里,达到的输出直流电压可能具有与源电压不同的幅度。通常,功率晶体管,MOSFET和晶闸管是用于制造的半导体设备。输出由低功率信号控制,该信号从控制单元控制这些半导体设备。
在这里,必须关闭换向设备。通常,在低功率电路中使用电源晶体管,而在高功率电路中使用晶闸管。
斩波器是根据应用于它们的换向的类型和电源流的方向分类的。DC驱动器,SMP,地铁,电动牵引力,手推车卡车,由电池供电的车辆等。
直流转换器
设计用于将直流信号转换为交流信号的设备称为逆变器。应用输入是可以从电池中获得的固定直流电压,但获得的输出是可变的交流电压。获得的信号的电压和频率具有可变性质。在这里,半导体设备,即,使用任何一条线,负载或强制性换击都会关闭晶闸管。
因此,可以说,通过使用逆变器,将固定的直流电压更改为可变频率的交流电压。通常,用于制造其制造的半导体设备是功率晶体管,MOSFET,IGBT,GTO,晶闸管等。
逆变器主要在感应电动机和同步电动机驱动器以及UPS,飞机和太空电源中找到应用。在高压直流传输系统中,感应加热供应以及移动性质的低功率系统,例如摄影摄像机中的手电筒放电系统到非常高功率工业系统。
像斩波器一样,在逆变器中,常规的晶闸管也用于高功率应用中,并且在低功率应用中使用了动力晶体管。
交流转换器
AC到AC转换器的设计旨在将固定频率的交流信号更改为可变的交流输出电压。
AC到AC转换器有两种分类,如下:
旋风逆变器:一个环形逆变器是一种用于将固定电压和单个频率的交流电源更改为可变电压和不同频率的交流输出电压的设备。但是,这里获得的可变AC信号频率低于所应用的AC输入信号的频率。它采用单阶段转换。通常,线路换向大多用于环形接种机中,但是在各种应用中也使用强制或负载换向的环形发电机。
这些主要发现应用于慢速大型交流牵引驱动器,例如旋转窑,多MW AC电动机驱动器等。
交流电压控制器(交流电压调节器):旨在将固定电压的AC信号更改为与输入相同频率的可变的交流电压信号的转换器。对于这些控制器的操作,使用了反平行排列中的两个晶闸管。线路换档用于关闭两个设备。它通过更改射击角延迟来控制输出电压。
交流电压控制器的主要应用是在照明控制,电子水龙头更换器,大型风扇和泵的速度控制。
发表评论