Qu'est-ce que le module d'alimentation?

Qu'est-ce que le module d'alimentation ou le module à semi-conducteurs?

INTRODUCTION:

De manière générale, le module de puissance se réfère à l'appareil composé principalement de composants de puissance(comme SCR, TRIAC, MOSFET, IGBT). De façon générale, les modules de puissance font référence aux modules à semi-conducteurs pour se différencier des relais à semi-conducteurs. La fonction principale du relais à semi-conducteurs est le commutateur électronique et le module à semi-conducteursest utilisé pour régler la puissance de charge et la régulation de tension.
À travers cet article, vous apprendrez ce que sont les modules de puissance? Quelle est la structure du module d'alimentation? Quels sont les types de module d'alimentation? Comment fonctionne le module d'alimentation? Comment sélectionner le module d'alimentation?

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CONTENU

1. Qu'est-ce que le Power Module

2. Fonctionnement du Power Module

3. Comment sélectionner le Power Module

1. Qu'est-ce que le Power Module

Le module d'alimentation (PM) est également appelé module d'alimentation électronique, ou module d'alimentation à semi-conducteurs, qui est un module qui encapsule les composants électroniques de puissancecombinaison en une structure à l'état solide selon une certaine fonction. Par le circuit intégré interne (IC), le module d'alimentation peut fournir la puissance et régler la puissancede la charge. Selon les fonctions principales, nous divisons les modules à semi-conducteurs en modules de régulation de tension à semi-conducteurs et modules de redressement à semi-conducteurs.

1.1 Module de régulation de tension à semi-conducteurs

Le module de régulation de tension à semi-conducteurs (également connu sous le nom de module de régulation de tension d'alimentation à semi-conducteurs, le module de régulation de puissance à semi-conducteurs, le module de régulation de tension à semi-conducteurs et le module de régulateur de tension d'alimentation à semi-conducteurs) sont utilisés pour régler la tension ou la puissance du ACcharge. Généralement, le module de régulation de tension à semi-conducteurs intègre le transformateur synchrone, le circuit de sortie de puissance, le déphasagecircuit, le circuit de détection, et peut être directement connecté à la charge pour la contrôler. Les modules de régulateur de tension à semi-conducteurs sont largement utilisés dans divers domaines, tels que la recherche scientifique, l'expérimentation, la détection, l'isolation thermique, le démarrage en douceur.

Le module de déphasage à semi-conducteurs (ou module de déphasage à semi-conducteurs) est un type de module de régulation de tension, mais il ne peut émettre qu'un signal de déphasage et ne peut pas être directement connecté à la charge. Généralement, il nécessite un ensemble de relais à semi-conducteurs (ou circuits de thyristors de puissance) et un transformateur synchrone pour réaliser la fonction de régulation de tension.

Selon la phase, le module de régulation de tension à l'état solide peut être divisé en: modules de régulateur de tension à l'état solide monophasé, modules de régulateur de tension à l'état solide triphasé.

Selon que la boucle est fermée, le module de régulation de tension à semi-conducteurs peut être divisé en type en boucle fermée et en boucle ouverte (type en boucle fermée)

Selon que les parties de courant fort et les parties de courant faible sont isolées, le module de régulation de tension à semi-conducteurs peut être divisé en type d'isolation complète et type d'isolation non complète.

Selon le nombre de charges contrôlées (canaux), le module de déphasage à semi-conducteurs peut être divisé en: module de déphasage à semi-conducteurs à canal unique (ou module de déphasage à semi-conducteurs à monophasé), module de déphasage à semi-conducteurs module de déphasage d'état, module de déphasage à semi-conducteurs à trois canaux (ou module de déphasage à semi-conducteurs).

Selon le dispositif de sortie de puissance externe, le module de déphasage à semi-conducteurs peut être divisé en: modules de déphasage de type relais à semi-conducteurs externes et modules de déphasage de type circuit d'alimentation à thyristors externes.

1.2 Module de redressement à semi-conducteurs

Le module de redressement à semi-conducteurs (ou module de redressement à semi-conducteurs) utilise des composants de puissance (tels que des diodes de puissance, des thyristors de puissance, des ponts redresseurs) pour rectifier le courant alternatif (CA) en courant continu pulsé (CC pulsé) ou en courant alternatif rectifié, dont la direction ( positif et négatif) ne change pas, mais l'amplitude change avec le temps. De plus, les diodes à semi-conducteurs et le silicium redresseur sont des dispositifs incontrôlables, et le redresseur de commande à semi-conducteur et le thyristor unidirectionnel sont des dispositifs contrôlables. Les modules de redressement à semi-conducteurs sont largement utilisés dans divers domaines, tels que le DC source de courant  d'instruments, l'alimentation rectifiée d'entrée de l'onduleur PWM, l'alimentation d'excitation du moteur à courant continu, le système de rectification d'entrée de l'alimentation à découpage, le système de charge du condensateur de démarrage progressif, l'entraînement électrique et le courant auxiliaire, la machine de soudage inverseur, le Système de charge d'alimentation CC.

Selon la phase, les relais redresseurs à l'état solide peuvent être divisés en: relais redresseurs à l'état solide monophasé, relais redresseurs à l'état solide triphasé.

Selon la phase, les redresseurs à pont à l'état solide peuvent être divisés en: redresseurs à pont à l'état solide monophasé, redresseurs à pont à l'état solide triphasé.

Selon la quantité de silicium redresseur (ou diode), les modules redresseurs à semi-conducteurs peuvent être divisés en: modules redresseurs demi-onde, modules redresseurs pleine onde (modules redresseurs demi-pont) et modules redresseurs plein pont. Le module redresseur demi-onde n'a qu'un seul silicium redresseur (ou diode), le module redresseur pleine onde (module redresseur demi-pont) a deux redresseurs silicium (ou diodes), et le module redresseur plein pont a quatre redresseurs silicium ( ou diodes). Les modules redresseurs pleine onde ont la même fonction que les modules redresseurs plein pont, mais le coût du type plein pont est plus élevé que le type pleine onde et les exigences sur le transformateur sont plus faibles que le type pleine onde .

Selon que les parties de courant fort et les parties de courant faible sont isolées, les modules redresseurs à semi-conducteurs peuvent être divisés en entièrement isolés et non entièrement isolés.

Selon la composition des diodes et des thyristors, les modules redresseurs à semi-conducteurs peuvent être divisés en modules redresseurs non contrôlés, modules redresseurs entièrement contrôlés et modules redresseurs semi-contrôlés. Les composants de sortie du module de redressement non contrôlé sont entièrement composés de diodes de redressement. Les composants de sortie du module redresseur entièrement contrôlé sont composés de thyristors. Les composants de sortie du redressement semi-contrôlé sont composés de diode et de thyristor.

2. Fonctionnement du Power Module

2.1 Le principe de fonctionnement du module de régulation de tension à semi-conducteurs

Prenez notre série MGR-DTmodule de régulation de tension monophasé à titre d'exemple. La série MGR-DT se compose d'un transformateur synchrone, d'un circuit de détection de phase, d'un circuit de déclenchement à décalage de phase et d'un circuit de sortie à thyristor. Le MGR-DT accepte deux modes de contrôle (contrôle automatique et contrôle manuel) et quatre signaux de contrôle (0-5VDC, 0-10VDC, 1-5VDC, 4-20mA). Mode automatique, c'est-à-dire le signal de commandeappliqué au régulateur de tension à semi-conducteurs est généré par un PLC ou un système informatique. Mode de commande manuelle, c'est-à-dire que le signal de commande 0-5 V CC est généré en commandant manuellement un potentiomètre sous l'alimentation interne 5VDC.

Le câblage de la série MGR-DT: les
ports 1 et 2 sont les ports de sortie de puissance du module régulateur de tension à semi-conducteurs. Le fournisseur de charge et d'alimentation peut être directement connecté au port de sortie du module régulateur de tension. Parce que la tension et le courant de la charge inductivene sont pas synchronisés et seront chargés et déchargés pendant le processus de mise sous tension et hors tension, nous utiliserons une charge résistive pure pour décrire le processus de travail par défaut.

Les ports 3 et 4 sont connectés au transformateur synchrone intégré du module régulateur de tension à semi-conducteurs. Le rôle du transformateur synchrone est de fournir au thyristor du module un signal synchronisé avec la tension alternative de l'alimentation pour garantir que la tension de charge peut être ajustée avec précision sans provoquer de retards de sortie et d'erreurs de tension. CON1 et CON2 sont des ports d'entrée pour le signal de commande automatique; + 5 V est la puissance générée à l'intérieur du module de régulateur de tension à semi-conducteurs, qui est utilisée pour alimenter le potentiomètre et connectée au côté à potentiel élevé du potentiomètre; COM est le terminal commun, et le port COM sera mis à la terre si le mode de contrôle automatique est choisi, et sera connecté au côté à faible potentiel du potentiomètre si le mode de contrôle manuel est sélectionné.

Le processus de travail de la série MGR-DT:
Avant d'expliquer le principe de fonctionnement du module régulateur de tension, il faut savoir que la tension du courant alternatif (AC) alterne périodiquement de 0 à la crête. Et ce n'est pas la tension instantanée qui fait le travail sur la charge, mais la tension alternative effective qui est thermodynamiquement équivalente à la tension continue. En modifiant la durée pendant laquelle la tension alternative fonctionne dans un cycle, il est possible de modifier sa valeur de tension effective. Nous utilisons normalement le thyristor pour la régulation de la tension, car il s'agit d'un composant contrôlable, et sa capacité de conduction peut être ajustée en ajustant le signal appliqué sur son électrode de commande (grille). Cette capacité peut être représentée par l'angle de conduction α sur la courbe de tension alternative. De plus, il existe une quantité correspondant à α appelée angle de contrôle θ,

Nous choisissons CON0-5VDC comme signal de commande et la tension de commande passe de 0 à 5VDC. Étant donné que la tension de démarrage (tension de déclenchement) des thyristors unidirectionnels (SCR) est de 0,8 V CC, si la tension est inférieure à 0,8 V CC, le thyristor est désactivé, c'est-à-dire que le module de régulation de tension à semi-conducteurs ne fonctionne pas. Lorsque la tension atteint 0,8 V CC, bien que le transistor commence à fonctionner, son angle de conduction α est de 180 °, de sorte que le module régulateur de tension ne produit aucune puissance à ce moment. Lorsque la tension est ajustée de 0,8 à 5 VCC, l'angle de conduction α est ajusté en douceur de 180 ° à 0 °. À ce moment, la valeur effective de la tension de sortie est ajustée de 0 à la valeur maximale du réseau électrique. Mais la tension de saturation du thyristor est de 4,6 V CC, donc si la tension atteint 4,6 V CC,

2.2 Le principe de fonctionnement du module de rectification à l'état solide

Prenez la série MHFmodule redresseur monophasé à commande complète comme exemple. Le module redresseur de la série MHF contient 4 thyristors unidirectionnels (SCR), VT1, VT2, VT3, VT4. Et VT1 et VT4 constituent une paire de bras de pont, et VT2 et VT3 constituent une autre paire de bras de pont. Deux paires de bras de pont forment le pont redresseur complet. Lorsque la tension d'entrée U est dans le demi-cycle positif, la direction du courant est VT1-R-VT4; lorsque la tension d'entrée U est dans le demi-cycle négatif, la direction du courant est VT2-R-VT3.

En plus de la fonction de rectification, nous pouvons appliquer un signal de commande au pôle de commande (grille) du thyristor unidirectionnel. En ajustant l'angle de conduction α des thyristors, sa forme d'onde de sortie et sa valeur de tension de sortie peuvent être modifiées, ce qui est similaire au processus de déphasage du module de régulation de tension.

3. Comment sélectionner le Power Module

3.1 Régulateur de tension

3.1.1
Type de potentiomètre standard monophasé: série MGR-R
Type de potentiomètre industriel: série MGR-HVR
Type de signal analogique / tension continue: série MGR-1VD
Type de tension de signal / impulsion numérique: série MGR_DV
Type de transformateur externe: série MGR-EUV

3.1.2
Fonction de base triphasée: série MGR-SCR3_LA
Fonction multiple: série MGR-SCR_LAH

3.2 Module régulateur de tension

3.2.1
Rétroaction en boucle fermée monophasée: série MGR-DT
Plein isolement: série MGR-DTYF

3.2.2 Isolation
totale triphasée: série MGR-STY

3.3 Module déphaseur

3.3.1 Pour Solid State Relais
Phase: série SSR-JK
Triphasé: série SSR-3JK

3.3.2 Pour pouvoir Thyristor Circuit
Single Channel / Phase: SCR-JKK, série TRAIC-JKK
Double canal: série SCR-JKK ^ 2
Trois canaux / triphasé: série SX-JK

3.4 Relais redresseur à semi-conducteurs

Monophasé: série MGR-ZK
Triphasé: série MGR-3ZK

3.5 Pont redresseur à semi-conducteurs

Monophasé: KBPC, série QL
Triphasé: série SQL

3.6 Module redresseur à semi-conducteurs

3.6.1 Module de redresseur de machine de soudage
séries MT, MF, MD : MT, MF, MD

3.6.2 Module redresseur à thyristors / diodes à
semi-conducteurs Module redresseur à thyristors à semi-conducteurs: séries MTC, MTA, MTK, MTX
Module redresseur à diode à semi-conducteurs: séries MDC, MDA, MDK, MDX
Module redresseur hybride à semi-conducteurs: séries MFC, MFA, MFK, MFX

3.6.3 Module redresseur en pont
monophasé entièrement contrôlé à isolation complète Série MGR-DQZ : MGR-DQZ

3.6.4 Module monophasé
/ triphasé de redresseur de pont monophasé : série MDQ
Triphasé: série MDS

3.6.5 entièrement contrôlée / semi-commandé Pont redresseur Module
Phase: MFQ, MTF, série MHF
Triphasé: MTQ, MFS, série