La tâche principale de l'électronique de puissance est de traiter et de contrôler le flux d'énergie électrique en fournissant des tensions et des courants sous une forme parfaitement adaptée aux charges des utilisateurs. Les convertisseurs électroniques de puissance modernes sont impliqués dans un très large éventail d'applications telles que les alimentations à découpage, les filtres de puissance active, le contrôle de mouvement des machines électriques, les systèmes de conversion d'énergie renouvelable, la production d'énergie distribuée, les systèmes de transmission CA flexibles et la technologie des véhicules, etc. .
Les convertisseurs électroniques de puissance peuvent être trouvés partout où il est nécessaire de modifier la forme d'énergie électrique avec l'électronique classique dans laquelle les courants électriques et la tension sont utilisés pour transporter des informations, alors qu'avec l'électronique de puissance, ils transportent de l'énergie. Les convertisseurs CC / CC utilisés dans de nombreux appareils mobiles, tels que les téléphones portables ou les PDA, et les convertisseurs CA / CC dans les ordinateurs et les téléviseurs, sont des exemples d'utilisations des systèmes électroniques de puissance. L'électronique de puissance à grande échelle est utilisée pour contrôler des centaines de mégawatts de flux d'énergie à travers notre pays. Certains de ces convertisseurs sont décrits ci-dessous.
Double convertisseur
Le double convertisseur est une combinaison d'un redresseur et d'un onduleur dans lequel la conversion de A.C en D.C se produit et suivie de D.C en A.C où la charge se situe entre les deux. Un double convertisseur peut être monophasé ou triphasé. Un double convertisseur se compose de deux ponts constitués de thyristors dont un à des fins de redressement où le courant alternatif est converti en courant continu qui peut être donné à la charge. Un autre pont de thyristors est utilisé pour convertir DC en A.C.
Convertisseur double monophasé
Le convertisseur double monophasé utilise une seule phase comme source qui est donnée au convertisseur 1 du convertisseur double pour la rectification suivie de la charge.
Principe d'opération:
L'entrée CA donnée au convertisseur 1 pour le redressement dans ce processus, le cycle positif de l'entrée est donnée au premier ensemble de thyristors polarisés en direct qui donne un CC redressé sur un cycle positif, ainsi qu'un cycle négatif est donné à l'ensemble de thyristors polarisés en inverse qui donne un CC sur cycle négatif complétant la sortie redressée pleine onde peut être donné à la charge. Pendant ce processus, le convertisseur 2 est bloqué à l'aide d'un inducteur. Comme le thyristor ne commence à conduire que lorsque l'impulsion de courant est donnée à la grille et continue à conduire jusqu'à ce que l'alimentation en courant soit arrêtée. La sortie du pont à thyristors peut être la suivante lorsqu'elle est donnée à différentes charges.
Comme un double convertisseur comprend également la conversion de C.C en A.C pour le faire fonctionner, le convertisseur deux est bloqué, les entrées D.C deviennent une conversion de source d'alimentation en courant continu.
Tir des thyristors:
Pour rendre les thyristors conducteurs, une impulsion de déclenchement doit être donnée à sa grille simultanément avec la tension de ligne. Un circuit de commande de porte séparé doit être ajouté à un pont à thyristors à double convertisseur Le circuit de commande de porte doit être également synchronisé avec la tension de la source, tout retard provoque une gigue de passage à zéro et des fluctuations de fréquence zéro. Pour éviter ces circuits doivent être inclus avec des boucles de verrouillage de phase et des comparateurs.
Applications du convertisseur double monophasé
- Contrôle de vitesse et contrôle de direction dans les moteurs à courant continu.
Contrôle de vitesse et contrôle de polarité du moteur à courant continu à l'aide d'un convertisseur double monophasé
Un convertisseur monophasé double peut être utilisé pour contrôler la vitesse et le sens de rotation en interface avec le microcontrôleur, une combinaison de quatre SCR est placée de chaque côté du moteur et le moteur est chargé. Ces thyristors peuvent être déclenchés via un optocoupleur qui est connecté à un port de microcontrôleur.
La rotation du moteur peut être initialisée à l'aide d'un optocoupleur en réglant un ensemble de thyristor pour déclencher qui est placé sur un côté et le changement de direction du moteur peut être obtenu en déclenchant un autre ensemble de thyristor La variation de vitesse du moteur peut être obtenue par l'angle d'allumage retardé de SCR.
La sélection du mode et la sélection de la vitesse sont des commutateurs interfacés avec un microcontrôleur utilisant ces commutateurs, la vitesse et la rotation peuvent être sélectionnées.
Monophasé - Convertisseur AC / AC à trois branches
L'électronique de puissance est l'application de l'électronique pour la conversion de puissance. Une sous-catégorie de conversion de puissance est la conversion CA en CA. Un contrôleur de tension CA à CA est un convertisseur qui contrôle la tension, le courant et la puissance moyenne délivrés à une charge CA à partir d'une source CA. Il existe deux types de contrôleurs de tension CA, les contrôleurs CA monophasés et triphasés.
Un convertisseur CA / CA monophasé est un convertisseur qui convertit une tension d'entrée CA fixe en une tension de sortie CA variable avec une fréquence souhaitée. Ils sont utilisés dans des circuits pratiques tels que les circuits de gradateurs de lumière, les commandes de vitesse des moteurs à induction et la commande des moteurs de traction, etc. Il existe de nombreuses technologies existantes dans les convertisseurs AC / AC monophasés, ils sont monophasés - deux jambes, trois jambes et quatre jambes. Les convertisseurs monophasés - à deux et quatre pattes ont certains inconvénients comme - ils ont besoin d'un grand nombre de dispositifs d'alimentation, de grands circuits de commande, plus de commutation et les pertes ne sont réduites que de moitié pour contrôler les 50% de la sortie. Ainsi, pour surmonter ces inconvénients présents dans les convertisseurs conventionnellement utilisés, une meilleure approche consiste à utiliser un convertisseur AC / AC monophasé triphasé.
Une phase monophasée - trois jambes se compose de 3 jambes et 6 interrupteurs. Un pied est commun à la fois côté grille et côté charge. Une jambe effectue l'opération de redresseur et une grille effectue l'opération d'onduleur. Et en cela, nous utilisons Modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour contrôler la sortie du convertisseur. Un convertisseur monophasé triphasé est illustré ci-dessous:
Pendant le demi-cycle positif des commutateurs de tension d'alimentation Qg et Qa dans le redresseur conduit et nous obtenons une sortie redressée à travers le condensateur et pour fonctionnement de l'onduleur en plus des commutateurs Qg et Qa », le commutateur Ql dans la jambe côté charge s'est également déclenché et nous obtenons une sortie CA à travers la charge. Pendant les demi-cycles négatifs Qa et Qg ’dans les conducteurs côté réseau impliquant une sortie redressée et pour le fonctionnement en inversion en plus des commutateurs Qa et Qg’, le commutateur Ql ’s’est également déclenché et nous obtenons une sortie alternative à travers la charge. En utilisant le procédé PWM, une tension d'entrée continue fixe est fournie à l'onduleur et une tension de sortie alternative contrôlée est obtenue en ajustant les périodes de marche et d'arrêt des dispositifs onduleurs. Les commutateurs dans le circuit du convertisseur pour obtenir un fonctionnement correct et également pour réduire les harmoniques. En faisant varier la valeur de l'indice de modulation, nous pouvons changer la largeur d'impulsion selon notre convenance.
Avantages et applications du convertisseur à 3 pieds
- La tension de sortie CC aux bornes du condensateur est presque doublée par rapport au convertisseur à quatre pattes.
- La puissance et la tension du circuit peuvent être améliorées.
- La même sortie peut être obtenue avec des pertes et des commutateurs réduits. Par conséquent, l'efficacité et le facteur de puissance peuvent être améliorés.
- Ce convertisseur est utilisé dans les circuits d'alimentation sans coupure (UPS) et dans électronique de puissance pour obtenir quatre opérations quadrant des lecteurs.
