Силовая электроника - встроенное управление циклом

Контроллеры интегрального цикла - это преобразователи с возможностью прямого переключения без потерь. Этот процесс напрямую преобразует переменный ток в переменный без необходимости выполнять промежуточные процессы преобразования переменного тока в постоянный, а затем из постоянного в переменный.

Основной цикл интегрального регулирования имеет синусоидальную природу. Он работает путем комбинирования и устранения полупериодов более высокой частоты на входе переменного тока. Контроллеры обычно включаются или выключаются в течение полупериодов, когда входное напряжение равно нулю, поскольку используются только полные или полупериоды. Следовательно, интегральные циклические схемы обеспечивают переключение при нулевом напряжении, не требуя резонансного контура.

На схеме ниже показан простой интегральный контроллер цикла. Он содержит нагрузку и выключатель питания, выполняющий прямое преобразование. На этой диаграмме показано преобразование частоты источника из трех раз в один.

Контроль коэффициента мощности

Управление коэффициентом мощности, также известное как коррекция коэффициента мощности, представляет собой процесс уменьшения количества реактивной мощности. Силовое электронное устройство, используемое в этом случае, называется контроллером коэффициента мощности (PFC). Из треугольника мощности (который включает реактивную, истинную и полную мощность) реактивная мощность находится под прямым углом (90 °) к истинной мощности и используется для возбуждения магнитного поля. Хотя реактивная мощность не имеет реальной стоимости в электронном оборудовании, счет за электроэнергию включает стоимость реальной и реактивной мощности. Это делает необходимым наличие контроллеров коэффициента мощности в электронных устройствах.

Коэффициент мощности (k) определяется как отношение реальной мощности (в кВт) к реактивной мощности (в кВАр). Его значение находится в диапазоне от 0 до 1. Если устройство имеет коэффициент мощности 0,8 и выше, считается, что оно потребляет энергию эффективно. Использование PFC обеспечивает диапазон коэффициента мощности от 0,95 до 0,99. Контроллеры коэффициента мощности в основном используются в промышленном оборудовании, чтобы минимизировать реактивную мощность, вырабатываемую люминесцентным освещением и электродвигателями.

Чтобы обеспечить повышение коэффициента мощности без возникновения гармонических искажений, не следует использовать обычные конденсаторы. Вместо этого используются фильтры (комбинация конденсаторов и реакторов) для подавления гармоник. На рисунке ниже показан фильтр гармоник.

Вышеупомянутый тип фильтра гармоник называется одиночным настроенным фильтром. Коэффициент качества Q этого фильтра определяется как коэффициент качества его реактивного сопротивления (X _L ) при Q (частота настройки), где Q определяется выражением (nX _L / R).