Podstawowe typy przekształtników energoelektronicznych

Energoelektronika to dziedzina zajmująca się zastosowaniem przekształtników energoelektronicznych. Ale czym tak naprawdę są te urządzenia? Po co i do czego się ich używa? Jakie wyróżniamy rodzaje przekształtników energoelektrycznych, jaka jest ich rola i na czym polegają różnice między nimi? Jak działa prostownik, a jak falownik? Szczegółowo objaśniamy te kwestie w artykule. 

Przekształtnik energoelektroniczny – co to jest?

Przekształtniki energoelektroniczne to elementy składowe układów elektronicznych dużej mocy. Takie układy mogą się składać z jednego lub kilku przekształtników, a także układu sterującego w formie procesorów sygnałowych DSP, bezpośrednio programowalnej macierzy bramek, mikrokontrolerów lub prostszych układów cyfrowych. Przekształtniki energoelektryczne służą do przekazywania energii elektrycznej pomiędzy dwoma obwodami, które różnią się częstotliwością,  a także wartością prądów i napięć. Obecnie stosuje się cztery główne typy przekształtników energoelektronicznych: prostowniki, falowniki, choppery oraz przemienniki częstotliwości.

Czemu służą i jak działają prostowniki oraz falowniki?

Obecnie stosuje się cztery główne typy przekształtników energoelektronicznych: prostowniki, falowniki, choppery oraz przemienniki częstotliwości. Prostownik to element elektroniczny, którego zadaniem jest przekształcenie napięcia przemiennego (AC/DC) na napięcie jednego znaku. Wyróżniamy dwa rodzaje prostowników: niesterowalne i sterowane pozwalające na zmianę wartości przetwarzanego napięcia, dostępne między innymi w ofercie producenta energoelektroniki Markel. Natomiast falownik jest odpowiedzialny za falowanie (DC/AC), czyli przekazywanie energii z obwodu napięcia stałego do obwodu napięcia przemiennego. Działa więc odwrotnie niż prostownik, bo zmienia prąd stały na prąd zmienny, a prostownik zmienny na stały. Falowniki są złożonymi urządzeniami elektrycznymi sterowanymi za pomocą zaawansowanych procesorów sygnałowych.

Przemienniki i choppery

Przemienniki częstotliwości to układy AC/AC dokonujące zmian w częstotliwości oraz napięciu prądu przemiennego, aby regulować prędkość i moment obrotowy silnika indukcyjnego potrzebnego do napędzania danej maszyny. Choppery również dokonują zmian w napięciu prądu, ale nie przemiennego, lecz stałego (DC/DC). Sprzęgają one między sobą układy prądu stałego o zróżnicowanych poziomach napięcia.