Топ-10 типов преобразователей Ac-Dc, используемых в промышленных электростанциях

2. Мостовые ректификаторы

Мостовые выпрямители представляют собой наиболее широко используемую конфигурацию полноволновой выпрямления. Устраивая четыре диода в алмазоподобном мосту, схема автоматически направляет ток на нагрузку во время как положительного, так и отрицательного полуциклов входного переменного тока. Это устраняет необходимость в центральном трансформаторе, снижая стоимость и размер трансформатора. Мостовые выпрямители обеспечивают более высокое среднее выходное напряжение (приблизительно 90% входного напряжения RMS минус два диодных падения) и более низкую частоту ряби (100 Гц или 120 Гц в зависимости от частоты линии) по сравнению с полуволновыми типами. Промышленные источники питания включают в себя мостовые выпрямители в рейтингах от нескольких ампер до тысяч ампер, часто используют диодные модули с радиаторами для управления температурой. Отличаются своей простотой и надежностью, мостовые выпрямители образуют входную стадию большинства линейных и коммутационных источников питания. Однако они генерируют значительные гармоники и не могут регулировать выходное напряжение;

3. Линейные источники питания

Линейные источники питания преобразуют переменный ток в постоянный ток с помощью комбинации трансформатора, выпрямителя (обычно моста), конденсатора фильтра и линейного регулятора напряжения. Трансформатор понижает напряжение линии переменного тока, выпрямитель и фильтр производят необработанный постоянный ток, а линейный регулятор — часто последовательный транзистор — снижает избыточное напряжение для поддержания стабильного выхода. Линеарные источники питания ценятся за их исключительно чистый, малошумный выход постоянного тока , с рябью, как правило, ниже 1 мВ RMS. Это делает их незаменимыми для аналоговых схем, чувствительного измерительного оборудования, аудиоусилителей и лабораторных приборов. Сделка является низкой эффективностью (обычно 30-60%), потому что линейный регулятор рассеивает избыточное напряжение в виде тепла. Следовательно, линейные источники питания являются более громоздкими и тяжелыми, требующими больших трансформаторов и радиаторов. Их простота и низкие электромагнитные помехи (EMI) по-прежнему

4.Переключение преобразователей мощности

Преобразователи мощности переключения стали доминирующей топологией для современных промышленных источников питания благодаря их высокой эффективности (80-95%), компактным размерам и способности регулировать в широком диапазоне входного напряжения. Вместо того, чтобы рассеивать избыточную энергию в виде тепла, эти преобразователи быстро переключают силовые транзисторы (MOSFET или IGBT) на высоких частотах (часто от 20 кГц до нескольких МГц), затем используют индукторы и конденсаторы для сглаживания выхода. Высокая частота переключения позволяет использовать меньшие магнитные компоненты, резко уменьшая размер трансформатора и общий вес. Переключающие преобразователи предлагают несколько топологий , каждый из которых оптимизирован для различных уровней мощности и требований к напряжению. Они включают в себя бакс, букс, бакс, обратный откат, толкание, полумост и полный мост конфигурации. Основными недостатками являются повышенная сложность, потенциал для EMI и выходная рябь на частоте переключения. Однако при тщательной конструкции и фильтрации коммутационные преобразователи

4.1 Бак-конвертеры

Бак-конвертеры, также известные как понижающие преобразователи, эффективно снижают более высокое напряжение постоянного тока до более низкого напряжения постоянного тока. В промышленном источнике питания переменного тока до постоянного тока бакс-конвертер обычно следует за фронтальным выпрямителем и объемным конденсатором, принимая нерегулируемый постоянный ток (например, 300 В от выпрямленной линии переменного тока 230 В) и переключая его вниз к стабильному, более низкому напряжению, такому как 12 В или 5 В. Преобразователь использует переключатель (MOSFET), диод, индуктивность и конденсатор. Когда переключатель закрывается, ток течет через индуктивность к нагрузке, сохраняя энергию в магнитном поле индуктора, при открытии переключателя, поддержание потока тока через диод. Выходное напряжение контролируется рабочим циклом коммутатора. Бак-конвертеры обеспечивают эффективность выше 95% во многих конструкциях и повсеместно в распределенных архитектурах питания, программируемых логических контроллерах (

4.2 Усилить преобразователи

Усилительные преобразователи или повышающие преобразователи увеличивают более низкое напряжение постоянного тока до более высокого напряжения постоянного тока. В промышленных источниках питания усилительные преобразователи часто используются на этапах коррекции коэффициента мощности (PFC), где выпрямленный вход переменного тока (около 100-400 В постоянного тока в зависимости от линии) повышается до регулируемого более высокого напряжения (обычно 380-400 В постоянного тока) для улучшения качества входной мощности. Они также служат в оборудовании с питанием от батареи, где низкое напряжение батареи должно быть поднято для подачи более высокой нагрузки напряжения, или в интерфейсах возобновляемых источников энергии, таких как солнечные инверторы. Топология усиления использует те же компоненты, что и доллар, но устроена по-другому: коммутатор соединяет индуктивность с землей, и диод направляет ток на выходной конденсатор. Когда коммутатор включается, индуктивность хранит энергию; когда коммутатор выключает, индуктивность добавляет сохраненное напряжение к входной линии, повышая выход. Повышающие преобразователи могут