Do czego służą przekształtniki energoelektroniczne?

Energoelektronika, nazywana również elektroniką przemysłową lub elektroniką mocy należy do jednej z gałęzi elektroniki. Głównym tematem tej dziedziny są urządzenia z układami elektronicznymi o dużej mocy, które wymagają zastosowania specjalnych rozwiązań umożliwiających przekształcenie czasowe przebiegu prądu elektrycznego w sposób bezpośredni. Głównym narzędziem wykorzystywanym w tym celu są przekształtniki. W dzisiejszym artykule wyjaśnimy, czym są i jakie są ich rodzaje.

Energoelektronika i przekształtniki

Zanim przejdziemy do wyjaśnienia, do czego służą przekształtniki oraz jakie rodzaje tych elementów używa się w energoelektronice, zajmiemy się tematem samej energoelektroniki i budowy układów energoelektronicznych. Elektronika przemysłowa to dość młoda gałąź elektrotechniki, której gwałtowny rozwój przypada na rok 1948, w którym wynaleziono tranzystor, czyli półprzewodnikowy element mocy, którego zasada działania, moc i masa pozwalały na zmniejszenie gabarytów transformatorów stosowanych w przekształtnikach. Przez wiele lat energoelektronika ewoluowała, a jej rozwój umożliwia tworzenie układów, które pozwalają na płynne przekształcanie i sterowanie energią elektryczną bez strat łączeniowych. Obecne układy energoelektryczne składają się z jednego lub kilku przekształtników energoelektronicznych oraz układu sterującego wykonującego stałe pomiary i obliczenia w czasie rzeczywistym, pozwalające na wypracowanie sygnału sterującego.

Jakie są rodzaje przekształtników?

Przekształtniki energoelektroniczne są układami służącymi do przekazywania energii elektrycznej między dwoma obwodami, w których mogą występować różnice w częstotliwości oraz poziomie napięć. Ze względu na rodzaj wielkości elektrycznych na wejściu i wyjściu przekształtnika wyróżnia się cztery ich typy:

• falownik – przeznaczony do zmiany prądów i napięć stałych na przemienne DC/AC,
• przetwornik napięcia stałego przetwarzające nieregulowane wejściowe napięcie stałe na jednokierunkowe napięcie wyjściowe o regulowanej wartości średniej,
• przetwornik napięcia zmiennego, nazywany również cyklokonwentorem to bezpośredni przemiennik częstotliwości zmieniający napięcie przemienne na napięcie przemienne bez pośredniego obwodu prądu stałego,
• prostownik – służący do zmiany napięć zmiennych sinusoidalnych na napięcia stałe, czyli jednokierunkowe.