Các mô-đun điện là gì?

Mô-đun điện hoặc mô-đun trạng thái rắn là gì?

GIỚI THIỆU:

Nói chung, mô-đun điện đề cập đến thiết bị chủ yếu bao gồm các thành phần năng lượng(chẳng hạn như SCR, TRIAC, MOSFET, IGBT). Nói một cách hẹp, các mô-đun công suất đang đề cập đến các mô-đun trạng thái rắn để phân biệt với rơle trạng thái rắn. Chức năng chính của rơle trạng thái rắn là công tắc điện tử và mô đun trạng thái rắnđược sử dụng để điều chỉnh công suất tải và điều chỉnh điện áp.
Thông qua bài viết này bạn sẽ tìm hiểu các mô-đun điện là gì? Cấu trúc của mô-đun điện là gì? Các loại mô-đun điện là gì? Làm thế nào để mô-đun điện làm việc? Làm thế nào để chọn mô-đun điện?

Bạn có thể nhanh chóng điều hướng đến các chương bạn quan tâm thông qua Danh mục bên dưới và Bộ điều hướng nhanh ở bên phải trình duyệt.

NỘI DUNG

1. Mô-đun điện là gì

2. Mô-đun Power hoạt động như thế nào

3. Cách chọn Mô-đun nguồn

1. Mô-đun điện là gì

Mô-đun điện (PM) còn được gọi là mô-đun nguồn điện tử, hay mô-đun năng lượng trạng thái rắn, là mô-đun đóng gói các thành phần điện tử công suấtkết hợp thành một cấu trúc trạng thái rắn theo một chức năng nhất định. Thông qua mạch tích hợp bên trong (IC), mô-đun điện có thể xuất nguồn và điều chỉnh công suấtcủa tải. Theo các chức năng chính, chúng tôi chia các mô đun trạng thái rắn thành các mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn và các mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn.

1.1 Module điều chỉnh điện áp trạng thái rắn

Mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn (còn được gọi là mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn, mô đun điều chỉnh điện trạng thái rắn, mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn và mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn) được sử dụng để điều chỉnh điện áp hoặc công suất của ACtải trọng. Thông thường, mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn được tích hợp biến áp đồng bộ, mạch đầu ra nguồn, sự dịch phamạch, mạch phát hiện và có thể được kết nối trực tiếp với tải để điều khiển nó. Các mô-đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn được sử dụng rộng rãi vào các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như nghiên cứu khoa học, thí nghiệm, phát hiện, cách nhiệt, khởi động mềm.

Mô-đun chuyển pha trạng thái rắn (hoặc mô-đun chuyển pha trạng thái rắn) là một loại mô-đun điều chỉnh điện áp, nhưng nó chỉ có thể phát tín hiệu chuyển pha và không thể kết nối trực tiếp với tải. Nói chung, nó đòi hỏi một bộ rơle trạng thái rắn (hoặc mạch thyristor công suất) và một máy biến áp đồng bộ để đạt được chức năng điều chỉnh điện áp.

Theo pha, mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn có thể được chia thành: mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn một pha, mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn ba pha.

Theo liệu vòng lặp có bị đóng hay không, mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn có thể được chia thành loại vòng kín và loại vòng hở (loại vòng không kín)

According to whether the strong current parts and weak current parts are isolated, the solid-state voltage regulating module can be divided into full isolation type and non-full isolation type.

According to the number of controlled loads (channels), the solid-state phase-shift module can be divided into: single channel solid-state phase-shift module (or single phase solid-state phase-shift module), dual channel solid-state phase-shift module, three channel solid-state phase-shift module (or three phase solid-state phase-shift module).

According to the external power output device, the solid-state phase-shift module can be divided into: external solid state relay type phase-shift modules, and external thyristor power circuit type phase-shift modules.

1.2 Solid State Rectification Module

Mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn (hoặc mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn) sử dụng các bộ phận nguồn (như điốt công suất, thyristor công suất, cầu chỉnh lưu) để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện xoay chiều (DC xung) hoặc dòng điện xoay chiều, có hướng ( tích cực và tiêu cực) không thay đổi, nhưng cường độ thay đổi theo thời gian. Ngoài ra, Diode trạng thái rắn và Bộ chỉnh lưu Silicon là các thiết bị không thể kiểm soát được và Bộ chỉnh lưu điều khiển bán dẫn và thyristor đơn hướng là các thiết bị có thể điều khiển được. Các mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn được sử dụng rộng rãi vào các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như DC cung cấp năng lượng  của các thiết bị, nguồn cung cấp điện chỉnh lưu đầu vào của biến tần PWM, nguồn điện kích thích của động cơ DC, hệ thống chỉnh lưu đầu vào của nguồn điện chuyển đổi, hệ thống sạc tụ điện khởi động mềm, ổ điện và dòng phụ, máy hàn biến tần, Hệ thống sạc điện DC.

Theo pha, rơle chỉnh lưu trạng thái rắn có thể được chia thành: rơle chỉnh lưu trạng thái rắn một pha, rơle chỉnh lưu trạng thái rắn ba pha.

Theo pha, bộ chỉnh lưu cầu trạng thái rắn có thể được chia thành: bộ chỉnh lưu cầu trạng thái rắn một pha, bộ chỉnh lưu cầu trạng thái rắn ba pha.

Theo số lượng silicon chỉnh lưu (hoặc diode), các mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn có thể được chia thành: mô đun chỉnh lưu nửa sóng, mô đun chỉnh lưu toàn sóng (mô đun chỉnh lưu nửa cầu) và mô đun chỉnh lưu toàn cầu. Mô đun chỉnh lưu nửa sóng chỉ có một silicon chỉnh lưu (hoặc diode), mô đun chỉnh lưu toàn sóng (mô đun chỉnh lưu nửa cầu) có hai silicon chỉnh lưu (hoặc điốt) và mô đun chỉnh lưu toàn cầu có bốn silicon chỉnh lưu ( hoặc điốt). Các mô đun chỉnh lưu toàn sóng có chức năng tương tự như các mô đun chỉnh lưu toàn cầu, nhưng chi phí của loại cầu toàn phần cao hơn loại sóng toàn phần và các yêu cầu trên máy biến áp thấp hơn loại sóng toàn phần .

Theo liệu các phần hiện tại mạnh và các phần hiện tại yếu có bị cô lập hay không, các mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn có thể được chia thành tách biệt hoàn toàn và không cách ly hoàn toàn.

Theo thành phần của điốt và thyristor, các mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn có thể được chia thành các mô đun chỉnh lưu không điều khiển, mô đun chỉnh lưu được điều khiển hoàn toàn và mô đun chỉnh lưu nửa điều khiển. Các thành phần đầu ra của mô đun chỉnh lưu không được kiểm soát hoàn toàn bao gồm các điốt chỉnh lưu. Các thành phần đầu ra của mô đun chỉnh lưu được kiểm soát hoàn toàn bao gồm các thyristor. Các thành phần đầu ra của chỉnh lưu một nửa được điều khiển bao gồm diode và thyristor.

2. Mô-đun Power hoạt động như thế nào

2.1 Nguyên lý làm việc của mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn

Lấy loạt MGR-DT của chúng tôimô đun điều chỉnh điện áp một pha làm ví dụ. Sê-ri MGR-DT bao gồm một máy biến áp đồng bộ, mạch phát hiện pha, mạch kích hoạt chuyển pha và mạch đầu ra thyristor. MGR-DT chấp nhận hai chế độ điều khiển (điều khiển tự động và điều khiển thủ công) và bốn tín hiệu điều khiển (0-5VDC, 0-10VDC, 1-5VDC, 4-20mA). Chế độ tự động, nghĩa là tín hiệu điều khiểnáp dụng cho bộ điều chỉnh điện áp trạng thái rắn được tạo ra bởi PLC hoặc hệ thống máy tính. Chế độ điều khiển thủ công, nghĩa là tín hiệu điều khiển 0-5VDC được tạo bằng cách điều khiển chiết áp bằng tay dưới nguồn điện bên trong 5VDC.

Hệ thống dây của sê-ri MGR-DT:
Cổng 1 và 2 là cổng đầu ra nguồn của mô-đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn. Nhà cung cấp tải và nguồn có thể được kết nối trực tiếp với cổng đầu ra của mô-đun bộ điều chỉnh điện áp. Bởi vì điện áp và dòng điện của tải cảm ứngkhông được đồng bộ hóa và sẽ được sạc và xả trong quá trình bật nguồn và tắt nguồn, chúng tôi sẽ sử dụng tải điện trở thuần để mô tả quá trình làm việc theo mặc định.

Ports 3 and 4 are connected to the built-in synchronous transformer of the solid-state voltage regulator module. The role of the synchronous transformer is to provide the thyristor in the module with a signal synchronized with the AC voltage of the power supply to ensure that the load voltage can be adjusted accurately without causing output delays and voltage errors. CON1 and CON2 are input ports for automatic control signal; + 5V is the power generated inside the solid-state voltage regulator module, which is used to supply the potentiometer and connected to the high potential side of the potentiometer; COM is the common terminal , and COM port will be grounded if the automatic control mode is chosen, and will be connected to the low potential side of the potentiometer if manual control mode is selected.

Quá trình làm việc của loạt MGR-DT:
Trước khi giải thích nguyên lý làm việc của mô đun bộ điều chỉnh điện áp, chúng ta cần biết rằng điện áp của dòng điện xoay chiều (AC) thay đổi định kỳ từ 0 đến cực đại. Và nó không phải là điện áp tức thời làm việc trên tải, mà là điện áp xoay chiều hiệu dụng tương đương nhiệt động với điện áp DC. Bằng cách thay đổi thời gian điện áp xoay chiều hoạt động theo chu kỳ, có thể thay đổi giá trị điện áp hiệu dụng của nó. Chúng ta thường sử dụng thyristor để điều chỉnh điện áp, bởi vì nó là thành phần có thể điều khiển được và khả năng dẫn của nó có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh tín hiệu được áp dụng trên điện cực điều khiển (cổng). Khả năng này có thể được biểu diễn bằng góc dẫn α trên đường cong điện áp AC. Ngoài ra, có một đại lượng tương ứng với α được gọi là góc điều khiển θ,

Chúng tôi chọn CON0-5VDC làm tín hiệu điều khiển và điện áp điều khiển tăng từ 0 đến 5VDC. Bởi vì điện áp khởi động (điện áp kích hoạt) của thyristor đơn hướng (SCR) là 0,8VDC, nếu điện áp nhỏ hơn 0,8VDC, thyristor bị tắt, nghĩa là mô đun điều chỉnh điện áp trạng thái rắn không hoạt động. Khi điện áp đạt 0,8VDC, mặc dù bóng bán dẫn bắt đầu hoạt động, góc dẫn của nó là 180 °, do đó mô đun bộ điều chỉnh điện áp không tạo ra bất kỳ công suất nào tại thời điểm này. Khi điện áp được điều chỉnh từ 0,8 đến 5VDC, góc dẫn α được điều chỉnh trơn tru từ 180 ° đến 0 °. Tại thời điểm này, giá trị hiệu dụng của điện áp đầu ra được điều chỉnh từ 0 đến giá trị tối đa của lưới điện. Nhưng điện áp bão hòa của thyristor là 4.6VDC, vì vậy nếu điện áp đạt 4.6VDC,

2.2 Nguyên lý làm việc của mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn

Lấy loạt MHFmột pha điều khiển hoàn toàn mô đun chỉnh lưu làm ví dụ. Mô-đun chỉnh lưu sê-ri MHF chứa 4 thyristor đơn hướng (SCR), VT1, VT2, VT3, VT4. Và VT1 và VT4 tạo thành một cặp cầu, và VT2 và VT3 tạo thành một cặp cầu khác. Hai cặp tay cầu tạo thành bộ chỉnh lưu cầu đầy đủ. Khi điện áp đầu vào U ở nửa chu kỳ dương, hướng hiện tại là VT1-R-VT4; khi điện áp đầu vào U ở nửa chu kỳ âm, hướng hiện tại là VT2-R-VT3.

Ngoài chức năng chỉnh lưu, chúng ta có thể áp dụng tín hiệu điều khiển cho cực điều khiển (cổng) của thyristor đơn hướng. Bằng cách điều chỉnh góc dẫn α của các thyristor, dạng sóng đầu ra và giá trị điện áp đầu ra của nó có thể được thay đổi, tương tự như quá trình dịch pha của mô đun điều chỉnh điện áp.

3. Cách chọn Mô-đun nguồn

3.1 Ổn áp

3.1.1
Loại chiết áp kế tiêu chuẩn một pha : Dòng MGR-R
Potentiometer công nghiệp Loại: Dòng MGR-HVR
Tín hiệu tương tự / Loại điện áp liên tục: Dòng MGR-1VD
Tín hiệu số / Loại điện áp xung: Dòng MGR_DV
Loại biến áp ngoài: Dòng MGR-EUV

3.1.2
Chức năng cơ bản ba pha : Sê-ri MGR-SCR3_LA
Nhiều chức năng: Dòng MGR-SCR_LAH

3.2 Module ổn áp

3.2.1
Phản hồi vòng kín một pha : Sê-ri MGR-DT
Cách ly hoàn toàn: Dòng MGR-DTYF

3.2.2 Cách
ly hoàn toàn ba pha : Dòng MGR-STY

3.3 Module thay đổi pha

3.3.1 Đối với Rơle trạng thái rắn
Một pha: Sê-ri SSR-JK
Ba pha: Sê-ri SSR-3JK

3.3.2 Đối với mạch
đơn thyristor Mạch đơn / Pha đơn: Sê-ri SCR-JKK, TRAIC-JKK
Kênh đôi: SCR-JKK ^ 2 series
Ba kênh / Ba pha: Sê-ri SX-JK

3.4 Rơle chỉnh lưu trạng thái rắn

Pha đơn: Dòng MGR-ZK
Ba pha: Dòng MGR-3ZK

3.5 Bộ chỉnh lưu cầu trạng thái rắn

Một pha: KBPC, loạt QL
Ba giai đoạn: chuỗi SQL

3.6 Mô đun chỉnh lưu trạng thái rắn

3.6.1 Mô đun chỉnh lưu máy hàn
MT, MF, MD series: MT, MF, MD

3.6.2 Mô đun chỉnh lưu thyristor / Diode
trạng thái rắn Mô đun chỉnh lưu thyristor trạng thái rắn: MTC, MTA, MTK, MTX series
Mô đun chỉnh lưu Diode trạng thái rắn: MDC, MDA, MDK, MDX series
Mô đun chỉnh lưu lai trạng thái rắn: Dòng MFC, MFA, MFK, MFX

3.6.3 Mô-đun chỉnh lưu cầu được điều khiển hoàn toàn một pha Mô-đun hoàn chỉnh Dòng
MGR-DQZ: MGR-DQZ

3.6.4 Mô đun chỉnh lưu cầu một pha / ba pha
Một pha: sê-ri MDQ
Ba giai đoạn: loạt MDS

3.6.5 Mô đun chỉnh lưu cầu điều khiển hoàn toàn / nửa điều khiển
Một pha: sê -ri MFQ, MTF, MHF
Ba pha: MTQ, MFS, sê-ri