Fandom

Math Wiki

Electronică de putere

1.029pages on
this wiki
Add New Page
Comments0 Share

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.

Introducere Edit

Electronica de putere asigură, prin intermediul elementelor semiconductoare funcţionând în comutaţie, adaptarea, atât a formei energiei electrice furnizate de sursă, cât şi a parametrilor acesteia, în funcţie de necesităţile sarcinii.

Electronica de putere este ramura ingineriei electrice care studiază modurile în care se pot regla:

furnizate de către un generator (de curent alternativ sau continuu), unui receptor de curent continuu sau alternativ, utilizând elemente semiconductoare de putere funcţionând în regim de comutaţie.

Regimul de comutaţie Edit

Un element semiconductor funcţionează în regim de comutaţie dacă el se poate afla în două stări distincte (figura 1):



Regim de comutatie fig. 1.jpg

Figura 1

\bullet \! starea ON (sau în conducţie), în care căderea de tensiune pe elementul semiconductor este neglijabilă (ideal este nulă) şi depinde foarte puţin de curentul ce îl străbate; elementul se comportă ca şi cum bornele sale ar fi conectate, precum ale unui întrerupător închis.

\bullet \! starea OFF (sau blocat), în care elementul semiconductor are o impedanţă foarte mare (ideal infinită), ceea ce face să nu mai existe conexiune între bornele sale, ca şi în cazul unui întrerupător deschis. Modul în care un element semiconductor comută dintr-o stare în alta depinde de tipul elementului semiconductor

\bullet \! o diodă este în starea ON dacă tensiunea ce o polarizează este pozitivă, respectiv curentul ce o parcurge este pozitiv. Ea trece în starea OFF atunci când curentul ce o parcurge are tendinţa de a deveni negativ. Ea rămâne în starea OFF atât timp cât tensiunea la bornele sale este negativă (figura 2)


Regim de comutatie fig. 2.jpg

Figura 2


\bullet \! starea (ON sau OFF) a unui tranzistor depinde de comanda ce îi este aplicată (figura 3).


Regim de comutatie fig. 3.jpg

Figura 3

Trebuie însă avut grijă ca

  \bullet \! tensiunea ce îl polarizează să nu devină negativă atunci când este în starea OFF

  \bullet \! curentul ce îl parcurge să nu devină negativ atunci când este în starea ON


\bullet \! un tiristor este în starea OFF dacă tensiunea ce îl polarizează este negativă, el rămânând în starea OFF chiar dacă tensiunea ce îl polarizează devine pozitivă. Fiind însă polarizat pozitiv, el poate fi comutat în starea ON prin aplicarea unui impuls de comandă. El rămâne apoi în starea ON până când curentul ce îl străbate are tendinţa de a deveni negativ, ceea ce determină revenirea instantanee în starea OFF (figura 4).

Regim de comutatie fig. 4.jpg

Figura 4

Invertoare Edit

Invertoarele autonome sunt convertoare destinate alimentării sarcinilor de curent alternativ, plecând de la o sursă de curent continuu.

Ele sunt, în general, monofazate sau trifazate.

În funcţie de aplicaţie, ele pot:

  • fie să furnizeze una sau mai multe tensiuni alternative de frecvenţă şi aplitudine constante: este vorba de sursele de rezervă, destinate să înlocuiască reţeaua în cazul defectării acesteia.
  • fie să furnizeze tensiuni sau curenţi alternativi de frecvenţă şi amplitudini variabile: este vorba de invertoare destinate alimentării motoarelor de curent alternativ (sincrone sau asincrone) ce trebuie să funcţioneze cu viteză variabilă.


Se disting două mari familii de invertoare autonome:

  • invertoarele de tensiune
  • invertoarele de curent

Invertoarele de tensiune Edit

Un invertor de tensiune este alimentat de la o sursă de curent continuu, având caracter de sursă de tensiune

  • În cazul ideal, tensiunea la intrarea invertorului are o valoare constantă U, ce nu depinde de curentul i pe care îl absoarbe invertorul (figura 1).


Invertor fig 1.jpg

Figura 1

  • În practică, caracterul de "sursă de tensiune" al generatorului se obţine prin conectarea în paralel la bornele sale a unui condensator C de valoare importantă sau a unui filtru L-C. Generatorul propriu-zis este, de cele mai multe ori
  • reţeaua redresată (figura 2)


Invertor fig 2.jpg

Figura 2

  • o baterie de acumulatori (figura 3)


Invertor fig 3.jpg

Figura 3

Pentru a respecta regula alternanţei surselor, invertorul trebuie să alimenteze o sarcină de curent alternativ, de tipul sursă de curent.

  • Ideal, curentul absorbit de sarcină este (figura 4)


Invertor fig 4.jpg

Figura 4

  • un curent sinusoidal, dacă sarcina este monofazată
  • un sistem trifazat echilibrat de curenţi sinusoidali, dacă sarcina este trifazată.


În practică, sarcina are caracter de sursă de curent, datorită existenţei unor inductanţe serie la bornele sale (figura 5).


Invertor fig 5.jpg

Figura 5

În cazul invertoarelor în punte, fiecare bornă a sarcinii este conectată la generator prin două elemente semiconductoare: unul permite conectarea la borna "+" a generatorului, celălalt la borna "-". Aceste două elemente semiconductoare formează un braţ al invertorului (figura 6).


Invertor fig 6a.jpg

Figura 6a


Invertor fig 6b.jpg

Figura 6b

Comandând starea (ON-OFF, în conducţie-blocat) elementelor semiconductoare, se pot impune la bornele sarcinii tensiuni, astfel încât să se obţină una sau mai multe tensiuni alternatine.

Curentul sau curenţii absorbiţi de sarcină depind de tensiunile ce sunt aplicate. Aceşti curenţi, ca şi comenzile elementelor determină curentul absorbit din generator.

Pentru studiul invertoarelor de tensiune, trebuie în primul rând să se precizeze structura, prin determinarea caracteristicilor necesare ale elementelor semiconductoare şi a modului în care ele vor fi comutate dintr-o stare în alta.

Va trebui în continuare să se studieze diferitele posibilităţi de comandă

  • comanda cu undă plină
  • comanda cu modulaţie în durată
  • comanda prin modulaţie delta.

Invertoarele de curent Edit

Resurse Edit

Also on Fandom

Random Wiki