Điện tử công suất - Kiểm soát chu kỳ tích hợp

Bộ điều khiển chu kỳ tích phân là bộ chuyển đổi có khả năng thực hiện chuyển mạch trực tiếp mà không có tổn thất. Quá trình chuyển đổi trực tiếp AC thành AC mà không cần phải thực hiện các quá trình trung gian AC thành DC rồi DC thành AC.

Chu trình điều khiển tích phân cơ bản có bản chất là hình sin. Nó hoạt động bằng cách kết hợp và loại bỏ nửa chu kỳ tần số cao hơn từ đầu vào AC. Các bộ điều khiển thường được BẬT TẮT trong nửa chu kỳ khi đầu vào điện áp bằng 0 vì chỉ sử dụng toàn bộ hoặc nửa chu kỳ. Do đó, các mạch chu kỳ tích phân đạt được chuyển đổi ở điện áp bằng không mà không cần đến mạch cộng hưởng.

Sơ đồ dưới đây cho thấy một bộ điều khiển chu kỳ tích phân đơn giản. Nó chứa một tải và một công tắc nguồn, thực hiện chuyển đổi trực tiếp. Biểu đồ này cho thấy sự chuyển đổi tần số nguồn từ hệ số ba thành một.

Kiểm soát hệ số công suất

Điều khiển hệ số công suất hay còn gọi là hiệu chỉnh hệ số công suất là quá trình giảm lượng công suất phản kháng. Thiết bị điện tử công suất được sử dụng trong trường hợp này được gọi là bộ điều khiển hệ số công suất (PFC). Từ tam giác công suất (bao gồm công suất phản kháng, công suất thực và công suất biểu kiến), công suất phản kháng có góc vuông (90 °) với công suất thực và được sử dụng để cung cấp năng lượng cho từ trường. Mặc dù công suất phản kháng không có giá trị thực trong thiết bị điện tử, nhưng hóa đơn tiền điện bao gồm chi phí công suất phản kháng thực và công suất phản kháng. Điều này làm cho cần thiết phải có bộ điều khiển hệ số công suất trong các thiết bị điện tử.

Hệ số công suất (k) được định nghĩa là tỷ số giữa công suất thực (tính bằng kW) trên công suất phản kháng (tính bằng kVAr). Giá trị của nó nằm trong khoảng từ 0 đến 1. Nếu một thiết bị có hệ số công suất từ ​​0,8 trở lên, thiết bị đó được cho là đang sử dụng điện năng hiệu quả. Việc kết hợp PFC đảm bảo hệ số công suất nằm trong khoảng từ 0,95 đến 0,99. Bộ điều khiển hệ số công suất chủ yếu trong các thiết bị công nghiệp nhằm giảm thiểu công suất phản kháng tạo ra bởi đèn huỳnh quang và động cơ điện.

Để đảm bảo hệ số công suất được cải thiện mà không gây ra méo hài, không nên sử dụng tụ điện thông thường. Thay vào đó, các bộ lọc (kết hợp giữa tụ điện và cuộn kháng) để triệt tiêu sóng hài được sử dụng. Hình dưới đây cho thấy một bộ lọc sóng hài.

Loại bộ lọc sóng hài ở trên được gọi là bộ lọc điều chỉnh đơn. Hệ số chất lượng Q của bộ lọc này được định nghĩa là hệ số chất lượng của điện kháng của nó (X _L ) tại Q (tần số điều chỉnh) trong đó Q được cho bởi (nX _L / R).