¿Qué es el módulo de potencia?

¿Qué es el módulo de alimentación o el módulo de estado sólido?

INTRODUCCIÓN:

En términos generales, el módulo de alimentación se refiere al dispositivo compuesto principalmente por componentes de alimentación.(como SCR, TRIAC, MOSFET, IGBT) En pocas palabras, los módulos de potencia se refieren a módulos de estado sólido para diferenciarse con relés de estado sólido. La función principal del relé de estado sólido es el interruptor electrónico y el módulo de estado sólido.se usa para ajustar la potencia de carga y la regulación de voltaje.
A través de este artículo, aprenderá qué son los módulos de alimentación. ¿Cuál es la estructura del módulo de potencia? ¿Cuáles son los tipos de módulo de alimentación? ¿Cómo funciona el módulo de potencia? ¿Cómo seleccionar el módulo de potencia?

Puede navegar rápidamente a los capítulos que le interesan a través del Directorio a continuación y el Navegador rápido en el lado derecho del navegador.

CONTENIDO

1. ¿Qué es el módulo de potencia?

2. Cómo funciona el Power Module

3. Cómo seleccionar el módulo de potencia

1. ¿Qué es el módulo de potencia?

El módulo de alimentación (PM) también se denomina módulo de alimentación electrónica, o módulo de alimentación de estado sólido, que es un módulo que encapsula componentes electrónicos de alimentación.combinación en una estructura de estado sólido de acuerdo con un cierto funcional. A través del circuito integrado interno (IC), el módulo de potencia puede generar la potencia y ajustar la potenciade la carga. De acuerdo con las funciones principales, dividimos los módulos de estado sólido en módulos de regulación de voltaje de estado sólido y módulos de rectificación de estado sólido.

1.1 Módulo de regulación de voltaje de estado sólido

El módulo de regulación de voltaje de estado sólido (también conocido como el módulo de regulación de voltaje de alimentación de estado sólido, el módulo de regulación de alimentación de estado sólido, el módulo de regulación de voltaje de estado sólido y el módulo regulador de voltaje de alimentación de estado sólido) se utilizan para ajustar el voltaje o la potencia del C.A.carga. En general, el módulo de regulación de voltaje de estado sólido integra el transformador síncrono, el circuito de salida de potencia, el cambio de fasecircuito, el circuito de detección, y se puede conectar directamente a la carga para controlarlo. Los módulos reguladores de voltaje de estado sólido se utilizan ampliamente en diversos campos, como la investigación científica, la experimentación, la detección, el aislamiento de calefacción y el arranque suave.

El módulo de cambio de fase de estado sólido (o módulo de cambio de fase de estado sólido) es un tipo de módulo de regulación de voltaje, pero solo puede emitir una señal de cambio de fase y no puede conectarse directamente a la carga. En general, requiere un conjunto de relés de estado sólido (o circuitos de tiristores de potencia) y un transformador síncrono para lograr la función de regulación de voltaje.

Según la fase, el módulo de regulación de voltaje de estado sólido se puede dividir en: módulos de regulador de voltaje de estado sólido monofásico, módulos de regulador de voltaje de estado sólido trifásico.

Según si el circuito está cerrado, el módulo de regulación de voltaje de estado sólido se puede dividir en tipo de circuito cerrado y tipo de circuito abierto (tipo de circuito cerrado)

Según si las partes de corriente fuerte y las partes de corriente débil están aisladas, el módulo de regulación de voltaje de estado sólido puede dividirse en tipo de aislamiento completo y tipo de aislamiento no completo.

De acuerdo con el número de cargas controladas (canales), el módulo de cambio de fase de estado sólido se puede dividir en: módulo de cambio de fase de estado sólido de un solo canal (o módulo de cambio de fase de estado sólido de una sola fase), módulo sólido de cambio de fase de estado sólido módulo de cambio de fase de estado, módulo de cambio de fase de estado sólido de tres canales (o módulo de cambio de fase de estado sólido de tres fases).

De acuerdo con el dispositivo externo de salida de potencia, el módulo de cambio de fase de estado sólido se puede dividir en: módulos de cambio de fase tipo relé de estado sólido externo y módulos de cambio de fase tipo tiristor externo.

1.2 Módulo de rectificación de estado sólido

El módulo de rectificación de estado sólido (o módulo rectificador de estado sólido) utiliza componentes de potencia (como diodos de potencia, tiristores de potencia, puentes rectificadores) para rectificar la corriente alterna (CA) en corriente continua pulsante (CC pulsante) o corriente alterna rectificada, cuya dirección ( positivo y negativo) no cambia, pero la magnitud cambia con el tiempo. Además, los diodos de estado sólido y el silicio rectificador son dispositivos incontrolables, y el rectificador de control de semiconductores y el tiristor unidireccional son dispositivos controlables. Los módulos de rectificación de estado sólido se utilizan ampliamente en varios campos, como DC fuente de alimentación  de instrumentos, la fuente de alimentación rectificada de entrada del inversor PWM, la fuente de alimentación de excitación del motor de CC, el sistema de rectificación de entrada de la fuente de alimentación conmutada, el sistema de carga del condensador de arranque suave, el accionamiento eléctrico y la corriente auxiliar, la máquina de soldadura del inversor, el Sistema de carga de corriente continua.

Según la fase, los relés rectificadores de estado sólido se pueden dividir en: relés rectificadores monofásicos de estado sólido, relés rectificadores trifásicos de estado sólido.

Según la fase, los rectificadores de puente de estado sólido se pueden dividir en: rectificadores de puente de estado sólido monofásicos, rectificadores de puente de estado sólido trifásicos.

De acuerdo con la cantidad de silicio rectificador (o diodo), los módulos rectificadores de estado sólido se pueden dividir en: módulos rectificadores de media onda, módulos rectificadores de onda completa (módulos rectificadores de medio puente) y módulos rectificadores de puente completo. El módulo rectificador de media onda tiene solo un rectificador de silicio (o diodo), el módulo rectificador de onda completa (módulo rectificador de medio puente) tiene dos rectificadores de silicio (o diodos), y el módulo rectificador de puente completo tiene cuatro silicio rectificador ( o diodos). Los módulos rectificadores de onda completa tienen la misma función que los módulos rectificadores de puente completo, pero el costo del tipo de puente completo es más alto que el tipo de onda completa, y los requisitos en el transformador son menores que el tipo de onda completa .

Según si las partes de corriente fuerte y las partes de corriente débil están aisladas, los módulos rectificadores de estado sólido se pueden dividir en completamente aislados y no completamente aislados.

De acuerdo con la composición de diodos y tiristores, los módulos rectificadores de estado sólido se pueden dividir en módulos rectificadores no controlados, módulos rectificadores totalmente controlados y módulos rectificadores semicontrolados. Los componentes de salida del módulo rectificador no controlado están completamente compuestos de diodos rectificadores. Los componentes de salida del módulo rectificador totalmente controlado están compuestos por tiristores. Los componentes de salida de la rectificación medio controlada están compuestos de diodos y tiristores.

2. Cómo funciona el Power Module

2.1 El principio de funcionamiento del módulo de regulación de voltaje de estado sólido

Tome nuestra serie MGR-DTMódulo de regulación de voltaje monofásico como ejemplo. La serie MGR-DT consta de un transformador síncrono, un circuito de detección de fase, un circuito de disparo de cambio de fase y un circuito de salida de tiristores. MGR-DT acepta dos modos de control (control automático y control manual) y cuatro señales de control (0-5VDC, 0-10VDC, 1-5VDC, 4-20mA). Modo automático, es decir, la señal de controlaplicado al regulador de voltaje de estado sólido es generado por PLC o sistema informático. Modo de control manual, es decir, la señal de control 0-5VDC se genera controlando manualmente un potenciómetro bajo la fuente de alimentación interna de 5VDC.

El cableado de la serie MGR-DT: los
puertos 1 y 2 son los puertos de salida de potencia del módulo regulador de voltaje de estado sólido. El proveedor de carga y energía se puede conectar directamente al puerto de salida del módulo regulador de voltaje. Porque el voltaje y la corriente de la carga inductivano están sincronizados, y se cargarán y descargarán durante el proceso de encendido y apagado, utilizaremos una carga resistiva pura para describir el proceso de trabajo por defecto.

Los puertos 3 y 4 están conectados al transformador síncrono incorporado del módulo regulador de voltaje de estado sólido. La función del transformador síncrono es proporcionar al tiristor en el módulo una señal sincronizada con el voltaje de CA de la fuente de alimentación para garantizar que el voltaje de carga se pueda ajustar con precisión sin causar demoras en la salida y errores de voltaje. CON1 y CON2 son puertos de entrada para señal de control automático; + 5V es la potencia generada dentro del módulo regulador de voltaje de estado sólido, que se utiliza para suministrar el potenciómetro y se conecta al lado de alto potencial del potenciómetro; COM es la terminal común, y el puerto COM se conectará a tierra si se elige el modo de control automático, y se conectará al lado de bajo potencial del potenciómetro si se selecciona el modo de control manual.

El proceso de trabajo de la serie MGR-DT:
Antes de explicar el principio de funcionamiento del módulo regulador de voltaje, necesitamos saber que el voltaje de la corriente alterna (CA) alterna periódicamente de 0 al pico. Y no es el voltaje instantáneo el que hace el trabajo en la carga, sino el voltaje de CA efectivo que es termodinámicamente equivalente al voltaje de CC. Al cambiar el tiempo que el voltaje de CA funciona en un ciclo, es posible cambiar su valor de voltaje efectivo. Normalmente usamos el tiristor para la regulación de voltaje, porque es un componente controlable y su capacidad de conducción se puede ajustar ajustando la señal aplicada en su electrodo de control (puerta). Esta capacidad se puede representar por el ángulo de conducción α en la curva de voltaje de CA. Además, hay una cantidad correspondiente a α llamada ángulo de control θ,

Elegimos CON0-5VDC como señal de control, y el voltaje de control aumenta de 0 a 5VDC. Debido a que el voltaje de arranque (voltaje de disparo) de los tiristores unidireccionales (SCR) es de 0.8VDC, si el voltaje es menor a 0.8VDC, el tiristor está apagado, es decir, el módulo de regulación de voltaje de estado sólido no funciona. Cuando el voltaje alcanza 0.8VDC, aunque el transistor comienza a funcionar, su ángulo de conducción α es 180 °, por lo que el módulo regulador de voltaje no emite energía en este momento. Cuando el voltaje se ajusta de 0,8 a 5 V CC, el ángulo de conducción α se ajusta suavemente de 180 ° a 0 °. En este momento, el valor efectivo de la tensión de salida se ajusta de 0 al valor máximo de la red eléctrica. Pero el voltaje de saturación del tiristor es 4.6VDC, entonces si el voltaje alcanza 4.6VDC,

2.2 El principio de funcionamiento del módulo de rectificación de estado sólido

Tome la serie MHFMódulo rectificador monofásico de control total como ejemplo. El módulo rectificador de la serie MHF contiene 4 tiristores unidireccionales (SCR), VT1, VT2, VT3, VT4. Y VT1 y VT4 constituyen un par de brazo de puente, y VT2 y VT3 constituyen otro par de brazo de puente. Dos pares de brazos de puente forman el puente rectificador completo. Cuando el voltaje de entrada U está en el semiciclo positivo, la dirección actual es VT1-R-VT4; cuando el voltaje de entrada U está en el semiciclo negativo, la dirección actual es VT2-R-VT3.

Además de la función de rectificación, podemos aplicar una señal de control al polo de control (puerta) del tiristor unidireccional. Al ajustar el ángulo de conducción α de los tiristores, se puede cambiar su forma de onda de salida y el valor de voltaje de salida, que es similar al proceso de cambio de fase del módulo de regulación de voltaje.

3. Cómo seleccionar el módulo de potencia

3.1 Regulador de voltaje

3.1.1
Tipo de potenciómetro estándar monofásico : serie MGR-R
Tipo de potenciómetro industrial: serie MGR-HVR
Señal analógica / Tipo de voltaje continuo: serie MGR-1VD
Señal digital / Tipo de voltaje de pulso: serie MGR_DV
Tipo de transformador externo: serie MGR-EUV

3.1.2
Función básica trifásica : serie MGR-SCR3_LA
Función múltiple: serie MGR-SCR_LAH

3.2 Módulo regulador de voltaje

3.2.1
Retroalimentación de bucle cerrado monofásico : serie MGR-DT
Aislamiento completo: serie MGR-DTYF

3.2.2
Aislamiento completo trifásico : serie MGR-STY

3.3 Módulo de cambio de fase

3.3.1 Para relé de estado sólido
monofásico: serie SSR-JK
Trifásico: serie SSR-3JK

3.3.2 Para el circuito de tiristores de potencia monocanal
/ monofásico: SCR-JKK, serie TRAIC-JKK
Doble canal: SCR-JKK ^ 2 series
Tres canales / trifásico: serie SX-JK

3.4 Relé rectificador de estado sólido

Monofásico: serie MGR-ZK
Trifásico: serie MGR-3ZK

3.5 Rectificador de puente de estado sólido

Monofásico: KBPC, serie QL
Trifásico: serie SQL

3.6 Módulo rectificador de estado sólido

3.6.1 Módulo rectificador de máquina de soldar
Serie MT, MF, MD : MT, MF, MD

3.6.2 Módulo de rectificador de diodos / tiristores de estado sólido Módulo de rectificador de
tiristores de estado sólido: series MTC, MTA, MTK, MTX
Módulo rectificador de diodos de estado sólido: series MDC, MDA, MDK, MDX
Módulo rectificador híbrido de estado sólido: series MFC, MFA, MFK, MFX

3.6.3 Módulo de rectificador de puente totalmente controlado monofásico de aislamiento completo
Serie MGR-DQZ : MGR-DQZ

3.6.4 Módulo rectificador de puente monofásico / trifásico
Monofásico: serie MDQ
Trifásico: serie MDS

3.6.5 Módulo rectificador de puente totalmente controlado / medio controlado
Monofásico: series MFQ, MTF, MHF
Trifásico: MTQ, MFS, serie