Konverter Daya Elektronik - Jenis dan Prinsip Kerja
Tugas utama daya elektronika adalah untuk memproses dan mengendalikan aliran energi listrik dengan memasok tegangan dan arus dalam bentuk yang secara optimal sesuai untuk beban pengguna.
Konverter daya elektronik modern terlibat dalam spektrum aplikasi yang sangat luas seperti catu daya mode-aktif, filter daya aktif, kontrol-gerak-mesin-listrik, sistem konversi energi terbarukan yang mendistribusikan pembangkit listrik, sistem transmisi AC fleksibel, dan teknologi kendaraan, dll. .
Konverter daya elektronik dapat ditemukan di mana pun ada kebutuhan untuk mengubah bentuk energi listrik dengan elektronik klasik di mana arus dan tegangan listrik digunakan untuk membawa informasi, sedangkan dengan elektronika daya, mereka membawa daya.
Beberapa contoh penggunaan untuk sistem elektronik daya adalah konverter DC ke DC yang digunakan di banyak perangkat seluler, seperti ponsel atau PDA, dan konverter AC ke DC di komputer dan televisi. Elektronik listrik skala besar digunakan untuk mengendalikan ratusan megawatt aliran daya di seluruh negara kita. Beberapa konverter dibahas di kali ini.
Konverter Ganda
Konverter ganda adalah kombinasi penyearah dan inverter di mana konversi AC ke DC terjadi dan diikuti oleh DC ke AC di mana beban berada di antaranya. Konverter ganda dapat berupa 1 phase atau 3 phase.
Konverter ganda terdiri dari dua jembatan yang terdiri dari thyristor (SCR) di mana satu untuk tujuan perbaikan di mana arus bolak-balik dikonversi menjadi arus searah yang dapat diberikan ke beban. Jembatan SCR lain digunakan untuk mengubah DC ke AC
Konverter Ganda 1 Phase
Konverter ganda 1 phase menggunakan 1 phase sebagai sumber yang diberikan ke konverter 1 dari konverter ganda untuk perbaikan yang diikuti beban.
Prinsip Kerja
Input AC yang diberikan ke konverter 1 untuk perbaikan dalam proses ini siklus input positif diberikan kepada set pertama SCR bias maju yang memberikan DC yang diperbaiki pada siklus positif, serta siklus negatif diberikan untuk mengatur SCR bias balik yang memberikan DC pada siklus negatif menyelesaikan gelombang penuh dapat diperbaiki output dapat diberikan untuk memuat.
Selama proses ini, konverter 2 diblokir menggunakan Induktor. Sebagai SCR hanya mulai berjalan ketika arus pulsa diberikan ke gerbang dan terus berjalan sampai supply arus dihentikan. Output dari Jembatan SCR dapat sebagai berikut ketika diberikan ke beban yang berbeda.
Karena konverter ganda juga terdiri dari konversi DC ke AC untuk membuatnya berfungsi, konverter dua diblokir, input DC menjadi beban ke konversi sumber daya DC.
Penembakan/Firing Thyristor (SCR):
Untuk membuat Thyristor (SCR) berjalan, pulsa pemicu harus diberikan ke gerbangnya secara bersamaan bersama dengan tegangan saluran. Rangkaian penggerak gerbang terpisah harus ditambahkan ke jembatan SCR konverter ganda rangkaian penggerak gerbang harus disinkronkan dengan tegangan sumber, setiap penundaan menyebabkan zerocross jitter dan frekuensi nol berfluktuasi. Untuk mencegah rangkaian ini harus disertakan dengan loop lock phase dan pembanding/komparator.
Aplikasi konverter ganda 1 phase
• Kontrol kecepatan dan kontrol arah pada motor DC.
Kontrol kecepatan dan kontrol polaritas motor DC menggunakan konverter ganda 1 phase
Konverter ganda 1 phase dapat digunakan dalam mengendalikan kecepatan dan arah interfacing rotasi dengan microcontroler, kombinasi empat SCR ditempatkan di kedua sisi motor dan motor adalah beban. SCR ini dapat dipicu melalui optocoupler yang terhubung ke port microcontroler.
Rotasi motor dapat diinisialisasi menggunakan Optocoupler dengan mengatur satu set SCR untuk memicu yang ditempatkan di satu sisi dan perubahan arah motor dapat dicapai dengan memicu set lain SCR. Variasi dalam kecepatan motor dapat dicapai dengan menunda sudut tembak SCR.
Pemilihan mode dan pemilihan kecepatan adalah sakelar yang dihubungkan dengan mikrokontroler dengan menggunakan sakelar ini kecepatan dan rotasi dapat dipilih.
Konverter AC / AC 1 Phase - Tiga Kaki
Daya elektronik adalah aplikasi elektronik untuk konversi daya. Subkategori konversi daya adalah konversi AC ke AC. Pengontrol tegangan AC ke AC adalah konverter yang mengontrol tegangan, arus, dan daya rata-rata yang dikirim ke beban AC dari sumber AC. Ada dua jenis pengontrol tegangan AC, pengontrol AC 1 phase dan 3 phase.
Konverter AC ke AC 1 phase adalah konverter yang mengubah dari tegangan input AC tetap menjadi tegangan output AC variabel dengan frekuensi yang diinginkan. Mereka digunakan dalam rangkaian praktis seperti rangkaian peredupan cahaya, kontrol kecepatan motor induksi dan kontrol motor traksi dll. Ada banyak teknologi yang ada di AC 1 phase / konverter AC; mereka 1 phase - dua kaki, tiga kaki dan empat kaki.
1 phase - konverter AC dua dan empat kaki memiliki beberapa kekurangan seperti - mereka memerlukan sejumlah besar perangkat daya, rangkaian kontrol yang besar, lebih banyak switching dan kerugian berkurang hanya setengah untuk mengontrol 50% dari output. Jadi, untuk mengatasi kekurangan ini hadir dalam konverter yang digunakan secara konvensional, pendekatan yang lebih baik adalah penggunaan 1 phase -tiga AC / konverter AC.
1 phase - tiga kaki terdiri dari 3 kaki dan 6 sakelar. Kaki adalah umum untuk sisi kisi dan sisi muatan. Kaki melakukan operasi penyearah dan kisi melakukan operasi inverter. Dan dalam hal ini, kami menggunakan teknik Pulse Width Modulation (PWM) untuk mengendalikan output konverter. Konverter 1 phase-tiga kaki ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Selama setengah siklus positif dari tegangan supply, sakelar Qg dan Qa dalam menjalankan penyearah dan kami mendapatkan output yang diperbaiki di kapasitor dan untuk operasi inverter selain sakelar Qg dan Qa ', sakelar Ql di kaki sisi beban juga dipicu dan kami mendapatkan output AC melintasi beban.
Selama separuh siklus negatif, sakelar Qa dan Qg 'di sisi grid menjalankan implikasi output yang diperbaiki dan untuk operasi inversi selain sakelar Qa dan Qg', sakelar Ql 'juga dipicu dan kami mendapatkan output ac melintasi beban.
Dengan menggunakan metode PWM tegangan input DC tetap dipasok ke inverter dan tegangan output AC yang terkontrol diperoleh dengan menyesuaikan periode on dan off dari perangkat inverter. Sakelar di rangkaian konverter untuk mendapatkan operasi yang tepat dan juga untuk mengurangi harmonik. Dengan memvariasikan nilai indeks modulasi kita dapat mengubah lebar pulsa sesuai kenyamanan kita.
Kelebihan dan Aplikasi Konverter AC 3 - Kaki
• Tegangan output DC melintasi kapasitor hampir dua kali lipat dibandingkan dengan konverter empat kaki.
• Peringkat daya dan tegangan rangkaian dapat ditingkatkan.
• Output yang sama dapat diperoleh dengan mengurangi kerugian dan sakelar. Karenanya efisiensi dan faktor daya dapat ditingkatkan.
• Konverter ini digunakan di rangkaian catu daya tak terputus (UPS) dan elektronik daya untuk mendapatkan empat operasi kuadran dari drive.
