Điện tử công suất là gì?

Ngày nay, thiết bị biến đổi công suất được đề xuất để phục vụ những yêu cầu ngày càng cao của cuộc sống. Điện tử công suất đã giúp cho việc sử dụng điện năng một cách hiệu quả, những linh kiện điện tử công suất được sử dụng trong quá trình biến đổi cũng như điều khiển công suất: hiệu quả cao và tổn hao thấp trong lò cao tần, truyền tải điện DC. Những thiết bị điện tử công suất mới hiện nay được cải tiến phát triển để tăng hiệu suất hơn nữa việc sử dụng năng lượng. Trong bài viết này, mình sẽ giới thiệu cho khách hàng một những tổng quan về điện tử công suất.

Điện tử công suất là gì?

Điện tử công suất là kỹ thuật biến đổi điện năng từ dạng này sang dạng khác trong đó những phần tử bán dẫn công suất đóng vai trò trung tâm.

Bộ biến đổi điện tử công suất còn được gọi là bộ biến đổi tĩnh (static converter) để phân biệt với những máy điện truyền thống (electrical machine) biến đổi điện dựa trên nguyên tắc biến đổi điện từ trường.

Bộ biến đổi điện tử công suất

Nhiệm vụ của điện tử công suất là gì?

Theo nghĩa rộng, nhiệm vụ của điện tử công suất là xử lý và điều khiển dòng năng lượng điện bằng cách cung cấp điện áp và dòng điện ở dạng thích hợp cho những tải. Tải sẽ quyết định những thông số về điện áp, dòng điện, tần số, và số pha tại ngõ ra của bộ biến đổi. Thông thường, một bộ điều khiển với hồi tiếp sẽ theo dõi ngõ ra của bộ biến đổi và cực tiểu hóa sai lệch giữa giá trị thực của ngõ ra và giá trị mong muốn (hay giá trị đặt).

Những bộ biến đổi bán dẫn là đối tượng nghiên cứu cơ bản của điện tử công suất. Trong những bộ biến đổi những phần tử bán dẫn công suất được sử dụng như những khóa bán dẫn, còn gọi là van bán dẫn, lúc mở dẫn dòng thì nối tải vào nguồn, lúc khóa thì ko cho dòng điện chạy qua. Khác với những phần tử với tiếp điểm, những van bán dẫn thực hiện đóng cắt dòng điện mà ko gây nên tia lửa điện, ko bị mài mòn theo thời kì. Tuy với thể đóng ngắt những dòng điện to nhưng những phần tử bán dẫn công suất lại được điều khiển bởi những tín hiệu điện công suất nhỏ, tạo bởi những mạch điện tử công suất nhỏ. Quy luật nối tải vào nguồn phụ thuộc vào những sơ đồ của bộ biến đổi và phụ thuộc vào phương pháp điều khiển những van trong bộ biến đổi.

Như vậy quá trình biến đổi năng lượng được thực hiện với hiệu suất cao vì tổn thất trong bộ biến đổi chỉ là tổn thất trên những khóa điện tử, ko đáng kể so với công suất điện cần biến đổi.Ko những đạt được hiệu suất cao mà những bộ biến đổi còn với khả năng cung cấp cho phụ tải nguồn năng lượng với những đặc tính theo yêu cầu, đáp ứng những quá trình điều chỉnh, điều khiển trong một thời kì ngắn nhất, với chất lượng ưng ý trong những máy móc tự động hoặc tự động hóa. Đây là đặc tính mà những bộ biến đổi với tiếp điểm hoặc kiểu điện từ ko thể với được.

Mạch điện tử công suất

Ứng dụng điện tử công suất?

Điện tử công suất ứng dụng rộng rãi trong hồ hết những ngành công nghiệp tiên tiến. Với thể kể tới những ngành kỹ thuật mà trong đó với những ứng dụng tiêu biểu của những bộ biến đổi bán dẫn công suất như truyền động điện, liên lạc đường sắt, nấu luyện thép, gia nhiệt cảm ứng, điện phân nhôm từ quặng mỏ, những quá trình điện phân trong công nghiệp hóa chất, trong rất nhiều những thiết bị công nghiệp và dân dụng khác nhau…

Trong những năm mới đây kỹ thuật phân phối những phần tử bán dẫn công suất đã với những tiến bộ vượt bậc và ngày càng trở thành hoàn thiện dẫn tới việc phân phối những bộ biến đổi ngày càng nhỏ gọn, nhiều tính năng và sử dụng ngày càng dễ dàng hơn.