Elektrik gücü dönüşümü - Electric power conversion

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Elektrik mühendisliğinin tüm alanlarında , güç dönüşümü , elektrik enerjisini bir formdan diğerine dönüştürme işlemidir . Bir güç dönüştürücüsü bir elektrik ya da elektro-mekanik , elektrik enerjisinin çevrilmesi amacıyla kullanılan bir cihaz. Bir güç dönüştürücü, alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştürebilir ve bunun tersi de geçerlidir; akımın voltajını veya frekansını değiştirin veya bunların bazı kombinasyonlarını yapın. Güç dönüştürücü, bir transformatör kadar basit olabilir veya rezonant dönüştürücü gibi çok daha karmaşık bir sistem olabilir . Bu terim aynı zamanda, bir dönüştürmek için kullanılan elektrikli makine bir sınıfını ifade edebilir frekansı bir alternatif akım birbiri içine. Güç dönüştürme sistemleri genellikle fazlalık ve voltaj regülasyonu içerir .

Güç dönüştürücü, yaptıkları güç dönüştürme türüne göre sınıflandırılır. Güç dönüştürme sistemlerini sınıflandırmanın bir yolu, giriş ve çıkışın alternatif akım mı yoksa doğru akım mı olduğuna göredir. Son olarak, tüm güç dönüştürücülerinin görevi,  kullanıcı yükleri için en uygun biçimde voltaj ve akım sağlayarak elektrik enerjisi akışını işlemek ve kontrol etmektir .

DC güç dönüşümü

DC'den DC'ye

Aşağıdaki cihazlar DC'yi DC'ye dönüştürebilir:

DC'den AC'ye

Aşağıdaki cihazlar DC'yi AC'ye dönüştürebilir:

AC güç dönüşümü

AC'den DC'ye

Aşağıdaki cihazlar AC'yi DC'ye dönüştürebilir:

AC'den AC'ye

Aşağıdaki cihazlar AC'yi AC'ye dönüştürebilir:

Diğer sistemler

Tek fazlı ve üç fazlı çalışma için tasarlanmış güç sistemleri arasında dönüştürme yapmak için cihazlar ve yöntemler de vardır.

Standart güç voltajı ve frekansı ülkeden ülkeye ve bazen bir ülke içinde değişir. Kuzey Amerika ve Kuzey Güney Amerika'da genellikle 120 volt, 60  hertz (Hz), ancak Avrupa, Asya, Afrika ve dünyanın diğer birçok yerinde genellikle 230 volt, 50 Hz'dir. Uçak genellikle dahili olarak 400 Hz güç kullanır, bu nedenle, uçağa yerdeyken güç sağlamak için kullanılan yer güç ünitesinde kullanım için 50 Hz veya 60 Hz ila 400 Hz frekans dönüşümü gereklidir. Tersine, dahili 400 Hz dahili güç, uçuş sırasında yolculara sunulan kolaylık prizleri için 50 Hz veya 60 Hz'ye dönüştürülebilir.

Bir CRT'ye güç veren ve yaklaşık 15 kHz'de yüksek voltaj üreten geri dönüş transformatörü alt sistemi gibi belirli özel devreler de güç dönüştürücüleri olarak düşünülebilir .

Tüketici elektroniği genellikle şebeke voltajlı AC akımını mikroçipler tarafından tüketime uygun düşük voltajlı DC'ye dönüştürmek için bir AC adaptörü (bir tür güç kaynağı ) içerir . Tüketici voltaj dönüştürücüleri ("seyahat dönüştürücüler" olarak da bilinir), ~ 120 V ile ~ 240 V AC şebeke gücü kullanan ülkeler arasında seyahat ederken kullanılır. (Ayrıca, yalnızca iki farklı şekilli AC güç fişi ve prizi arasında bir elektrik bağlantısı oluşturan tüketici "adaptörleri" vardır , ancak bunlar ne voltajı ne de frekansı değiştirmez.)

Güç dönüştürücülerinde neden transformatör kullanılıyor?

Transformatörler, güç dönüştürücülerinde aşağıdakileri dahil etmek için kullanılır:

  • Elektriksel izolasyon
  • Gerilim düşürme veya yükseltme

İkincil devre yüzerdir, ikincil devreye dokunduğunuzda, sadece potansiyelini bedeninizin potansiyeline veya toprak potansiyeline sürüklersiniz. Bedeninizden akan hiçbir akım olmayacak. Bu nedenle, cep telefonunuzun metal bir kabuğu olsa ve ikincil devreye bağlı olsa bile, cep telefonunuzu şarj olurken güvenle kullanabilirsiniz.

Yüksek frekansta çalışan ve düşük güç sağlayan güç dönüştürücüleri, temel frekans, yüksek güç uygulamaları ile karşılaştırıldığında çok daha küçük transformatörlere sahiptir. Genellikle, güç sistemlerinde, transformatörler gücü eş zamanlı olarak iletir, ücretsiz! Bir transformatörün birincil sargısındaki akım iki rol oynar:

  • Karşılıklı akıyı Ampere yasasına göre ayarlar.
  • İkincil sargıdaki yük akımının manyetikliği giderme etkisini dengeler.

Flyback dönüştürücünün transformatörü, bir indüktör gibi farklı çalışır. Her döngüde, geri dönüş dönüştürücünün transformatörü önce yüklenir, ardından enerjisini yüke bırakır. Buna göre, geri dönüş dönüştürücünün trafo hava boşluğunun iki işlevi vardır. Sadece endüktansı belirlemekle kalmaz, aynı zamanda enerji depolar. Geri dönüş dönüştürücü için, transformatör boşluğu, şarj etme ve boşaltma döngüleri aracılığıyla enerji iletimi işlevine sahip olabilir.

Çekirdeğin göreceli geçirgenliği > 1.000, hatta> 10.000 olabilir. Hava boşluğu çok daha düşük geçirgenliğe sahipken, buna bağlı olarak daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • Abraham I. Pressman (1997). Güç Kaynağı Tasarımını Değiştirme . McGraw-Hill. ISBN   0-07-052236-7 .
  • Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins (2002). Güç Elektroniği: Dönüştürücüler, Uygulamalar ve Tasarım . Wiley. ISBN   0-471-22693-9 .
  • Fang Lin Luo, Hong Ye, Muhammad H. Rashid (2005). Sayısal Güç Elektroniği ve Uygulamaları . Elsevier. ISBN   0-12-088757-6 .
  • Fang Lin Luo, Hong Ye (2004). Gelişmiş DC / DC Dönüştürücüler . CRC Basın. ISBN   0-8493-1956-0 .
  • Mingliang Liu (2006). Anahtarlamalı Kapasitör Devrelerinin Gizliliğinin Giderilmesi . Elsevier. ISBN   0-7506-7907-7 .

Dış bağlantılar