Điện tử công suất là gì? Nhiệm vụ, phân loại và ứng dụng

Điện tử công suất xuất hiện rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại. Nó xuất hiện trong nấu luyện thép, truyền động điện, gia nhiệt cảm ứng, giao thông đường sắt,… Vậy, điện tử công suất là gì? Các bạn tìm hiểu chi tiết trong bài viết sau đây nhé!

Điện tử công suất là gì ?

Với câu hỏi điện tử công suất là gì ? Bạn hoàn toàn có thể hiểu theo 2 góc nhìn như sau :

Định nghĩa hẹp: Điện tử công suất là tập hợp những thiết bị sử dụng để biến đổi, điều khiển dòng năng lượng điện thông qua các dụng cụ bán dẫn công suất.

Định nghĩa rộng: Điện tử công suất là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu về quá trình phát triển và ứng dụng các thiết bị dùng để biến đổi, điều khiển năng lượng điện.

điện tử công suất là gì
Định nghĩa trên hoàn toàn có thể hiểu cụ thể như sau : Điện năng chính là nguồn nguồn năng lượng trực tiếp được ứng dụng thoáng đãng nhất lúc bấy giờ. Hệ thống lưới điện chuẩn của nước ta là dòng xoay chiều 220 / 380V – 50H z. Vấn đề đặt ra ở đây là những thiết bị ta đang dùng hoàn toàn có thể sử dụng điện với nhiều thông số kỹ thuật khác nhau .
Ví dụ như, thiết bị này dùng dòng điện 1 chiều, máy khác thì sử dụng dòng xoay chiều, tần số hay mức điện áp khác nhau .
Để điều khiển và tinh chỉnh hoạt động giải trí của những thiết bị này, trước hết ta phải kiểm soát và điều chỉnh nguồn nguồn năng lượng cấp cho nó. Vậy nên, đổi khác và tinh chỉnh và điều khiển nguồn năng lượng điện là việc làm được ưu tiên số 1 trong tự động hóa sản xuất. Việc này được thực thi bằng những thành phần đóng cắt bán dẫn ( không có tiếp điểm ) công suất lớn. Đây chính là ngành điện tử công suất .
Bộ đổi khác của điện tử công suất được gọi là bộ đổi khác tĩnh ( static converter ). Đây là điểm phân biệt với những máy điện truyền thống cuội nguồn ( electric machine ) .

Tìm hiểu trách nhiệm của điện tử công suất là gì ?

Các bộ đổi khác bán dẫn chính là đối tượng người dùng điều tra và nghiên cứu cơ bản nhất trong điện tử công suất. Phần tử bán dẫn công suất trong những bộ biến hóa này hoạt động giải trí giống như khóa bán dẫn ( hay van bán dẫn ) .
Mạch điện tử công suất
Van này khi mở dẫn dòng thì sẽ nối tải vào nguồn, khi khóa thì dòng điện không chạy qua được. Đặc biệt, van bán dẫn khi đóng cắt dòng điện sẽ không tạo ra tia lửa điện. Đồng thời, nó cũng không bị mài mòn theo thời hạn .
Mặc dù nó có công dụng đóng ngắt những dòng điện lớn, nhưng những thành phần bán dẫn này lại được tinh chỉnh và điều khiển bằng tín hiệu điện công suất nhỏ. Các tín hiệu này được tạo ra từ những mạch điện tử công suất nhỏ. Cách thức điều khiển và tinh chỉnh van và sơ đồ của bộ biến hóa sẽ quyết định hành động quy luật nối tải vào nguồn .
Như vậy, quy trình đổi khác nguồn năng lượng sẽ diễn ra với hiệu suất cao hơn. Ta hoàn toàn có thể nói như vậy vì nó chỉ gây ra tổn thất trên những khóa điện, không đáng kể so với công suất điện cần biến hóa. Nhờ đó, bộ đổi khác không chỉ đạt được hiệu suất cao mà còn hoàn toàn có thể cung ứng nguồn năng lượng cho phụ tải .
Đồng thời, nó giúp quy trình kiểm soát và điều chỉnh, tinh chỉnh và điều khiển của mạng lưới hệ thống tự động hóa hoặc tự động hóa diễn ra trong thời hạn ngắn nhất .

Cách thức đổi khác nguồn năng lượng điện điện tử công suất

Dựa vào hiệu quả, ta hoàn toàn có thể phân loại cơ bản những bộ biến đổi điện tử công suất như sau :

  • Điện xoay chiều => một chiều : Các bộ chỉnh lưu ( Rectifier ) không tinh chỉnh và điều khiển ( dùng Diode ) hay tinh chỉnh và điều khiển ( dùng Thyristor ) dựa vào việc ta có cần điều khiển và tinh chỉnh giá trị của dòng điện một chiều tại đầu ra không .
  • Điện một chiều => xoay chiều : Các bộ nghịch lưu ( Inverter ) hoàn toàn có thể biến dòng điện một chiều thành dòng xoay chiều. Giá trị điện áp và tần số của dòng điện này hoàn toàn có thể đổi khác được dựa vào sự đóng mở của những van bán dẫn .

Một số linh kiện điện tử công suất

  • Điện một chiều => một chiều: Các bộ băm xung 1 chiều (hay còn gọi là biến đổi điện áp một chiều – DC to DC converter, điều áp một chiều, DC chopper). Các thiết bị này sẽ thay đổi dòng điện 1 chiều có giá trị cố định thành dòng 1 chiều có giá trị điện áp. Đồng thời, dòng điện có thể điều khiển được.

  • Điện xoay chiều => xoay chiều : Các bộ biến tần ( Frequency Drive ) gián tiếp ( Inverter ) hay trực tiếp ( Cycloconverter ). Thông qua thiết bị này, nguồn điện xoay chiều với giá trị điện áp, dòng điện và tần số cố định và thắt chặt thành dòng hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển những giá trị theo ý muốn .

Ứng dụng điển hình nổi bật của điện tử công suất là gì ?

Ngày nay, điện tử công suất được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp tân tiến. Những ứng dụng chính của điện tử công suất hoàn toàn có thể kể đến là :

  • Truyền tải điện năng HVDC
  • Hệ truyền động của động cơ một chiều
  • Hệ truyền động của động cơ xoay chiều
  • Hệ thống nguồn liên tục UPS
  • Hoạt động điều khiển và tinh chỉnh máy điện một chiều không có cổ góp ( Brushless DC machine )
  • Hệ truyền động máy điện tích hợp nam châm từ vĩnh cửu
  • Các mạng lưới hệ thống cấp nguồn
  • Điều khiển một số ít thiết bị điện đặc biệt quan trọng : Động cơ bước, máy điện từ trở vi bước, …
  • Góp phần nâng cao chất lượng nguồn : Lọc tích cực, chỉnh lưu tích cực, …

Theo đó, những lĩnh vực ứng dụng điện tử công suất nhiều nhất có thể kể đến là: Máy tính, ô tô, điện tử viễn thông, máy điện, hàng không vũ trụ, chuyển đổi nguồn năng lượng, chiếu sáng,…

Những năm gần đây, công nghệ tiên tiến sản xuất những thiết bị điện tử công suất đã có những bước tiến vượt bậc. Các bộ biến hóa ngày càng hoàn thành xong trở nên nhỏ gọn, nhiều tính năng và sử dụng thuận tiện hơn .

Như vậy, chúng tôi đã tổng hợp và gửi đến các bạn những thông tin về điện tử công suất là gì? Hiện nay, điện tử công suất sở hữu tầm quan trọng nhất định và được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị công nghiệp và dân dụng. Theo dõi kienthucmaymoc.com để cập nhật những thông tin hữu ích mỗi ngày bạn nhé!

>> > Xem thêm : Sò công suất là gì ? Các loại sò công suất và ứng dụng trong thực tiễn

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments