الأجهزة وآليات التحكم المستخدمة في إلكترونيات الطاقة

الأجهزة وآليات التحكم المستخدمة في إلكترونيات الطاقة

تتكون الدراسات الهندسية EEE و ECE من العديد من المواد الهندسية التي تشمل إلكترونيات الطاقة ، أنظمة الطاقة ، أنظمة التحكم ، الآلات الكهربائية ، VLSI ، الأنظمة المضمنة ، وهكذا. إلكترونيات الطاقة هي الموضوع الأساسي الذي يتم فيه استخدام العديد من الأجهزة الإلكترونية القوية مثل SCR ، ترياك ، DIAC ، موسفيت ، IGBT ، المحولات ، محركات المحركات ، العاكسات ، محركات التيار المستمر ، إلخ ، تستخدم في تصميم الدوائر والمشاريع المختلفة باستخدام آليات تحكم مختلفة مثل التحكم في زاوية إطلاق النار ، والتحكم في PWM ، وما إلى ذلك.



SCR-Thyristor عبارة عن مقوم ثلاثي الأطراف يتم التحكم فيه وهو مصنوع من السيليكون (يستخدم السيليكون عادةً) ، ومن ثم يُطلق عليه أيضًا السيليكون المعدل للرقابة أو SCR. يمكن التحكم في تشغيل SCR عن طريق التحكم في التأخير في إعطاء النبض المحفز إلى طرف البوابة وهو ما يسمى بالتحكم في زاوية الإطلاق. في إلكترونيات الطاقة ، المحولات مثل المحول المزدوج ، سيكلوكونفيرتر وما إلى ذلك باستخدام الثايرستور ويمكن التحكم فيه باستخدام آلية تحكم مثل التحكم في زاوية الإطلاق.


يمكن تعريف التيرستورات على أنه اثنين من الدعامات متصلان في اتجاه مضاد موازٍ ولهما بوابة بوابة واحدة فقط. وبالتالي ، نظرًا لوجود ثريستورات متصلة في الاتجاه المعاكس ، يمكن للتيرستورات أن تجري في كلا الاتجاهين ، أي لكل من قطبي الجهد المطبق عن طريق إعطاء نبضة تحفيز إلى طرف البوابة. ومن ثم ، يطلق عليه أيضًا الثايرستور ذو الموجة الكاملة.





في دوائر التحكم في التيار المتردد ، لـ إثارة الدموع وعادة ما يتم استخدام الصمام الثنائي المشغل ثنائي الاتجاه والذي يسمى DIAC. يمكن تشكيله عن طريق توصيل اثنين من الثنائيات في الاتجاه الموازي المضاد (يتم توصيل كاثود أحد الصمامات الثنائية بكاثود الصمام الثنائي الآخر) ، ويظهر مثل TRIAC بدون طرف بوابة و الترانزستور PNP هيكل بدون المحطة الأساسية.

في هذه المقالة ، قمنا بجمع آراء بعض الخبراء التقنيين حول الأجهزة وآلية التحكم المستخدمة في إلكترونيات الطاقة.



ناريش ، إم تك (أنظمة مدمجة)
R & D ، كاتب المحتوى


ناريشتلعب الأجهزة الإلكترونية الكهربائية دورًا رئيسيًا في صناعات الوقت الفعلي التي تستخدم للتحكم في الطاقة الكهربائية وتحويلها. مقومات التحكم بالسيليكون (SCRS) ، الثايرستور تجد العديد من الاستخدامات في الإلكترونيات ، وعلى وجه الخصوص التحكم في الطاقة . حتى أن هذه الأجهزة كانت تسمى دعامة الإلكترونيات عالية الطاقة. الثايرستور قادر على تبديل كمية كبيرة من الطاقة وبالتالي يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة.

حتى أن الثايرستور تجد استخدامات في الإلكترونيات منخفضة الطاقة حيث يتم استخدامها في العديد من الدوائر من مخفتات الضوء إلى مزود الطاقة الحماية من الفولت الزائد. غالبًا ما يستخدم المصطلح SCR أو المقوم المتحكم فيه بالسيليكون بشكل مرادف لمصطلح الثايرستور - المقوم المتحكم فيه بالسيليكون أو SCR هو في الواقع اسم تجاري تستخدمه شركة جنرال إلكتريك. يعد دعم الطاقة مفهومًا مهمًا يدعي شرح الاستراتيجية الموجهة نحو العميل التي تنفذها Power Electronics.

سامباث كومار ، إم تك (VLSI) وبي.تك (اللجنة الاقتصادية لأوروبا)
كاتب المحتوى الفني

سامباثتتعامل إلكترونيات الطاقة مع التبديل الدوائر الإلكترونية من أجل التحكم في تدفق الطاقة. هناك العديد من المكونات المستخدمة في إلكترونيات الطاقة مثل الثنائيات ، الثنائيات شوتكي ، الطاقة الترانزستورات ثنائية القطب ، الترانزستورات ثنائية القطب المعزولة بالبوابة ، مقوم التحكم بالسيليكون (SCR) ، ثايرستور البوابة المعزولة ، الترانزستورات ثنائية القطب المعزولة بالبوابة.

في الثايرستور (إلكترونيات الطاقة) ، تعد زاوية إطلاق النار نوعًا واحدًا من آليات التحكم وهي زاوية طور الجهد الذي يتم تشغيل SCR عندها. هناك طريقتان لتحويل SCR ، أحدهما عن طريق تطبيق جهد أو تطبيق تيار بوابة عبر SCR حتى يصبح أكبر من جهد الكسر.

Viswanath Prathap و M.Tech (EPE) و B.Tech (EEE)
كاتب المحتوى الفني

فيسواناث براتاب أجهزة إلكترونيات القوى يمكن تصنيفها إلى أنواع مختلفة بناءً على آلية التحكم الخاصة بها ، مثل الأجهزة الإلكترونية التي تعمل بالطاقة غير الخاضعة للرقابة ونصف التحكم والتي يتم التحكم فيها بالكامل. بشكل عام ، يُطلق على الثنائيات اسم أجهزة إلكترونية غير خاضعة للرقابة (تعمل على أساس الجهد في أطرافها) حيث لا يمكننا التحكم في تشغيل الصمام الثنائي بأي نظام تحكم. يمكن التعامل مع Thyrsitors كأجهزة نصف تحكم لأننا نستطيع تشغيل الثايرستور أو تشغيله من خلال تطبيق نبضة بوابة ، ولكن لإيقاف تشغيل الثايرستور الدائرة الكهربائية أو آلية التحكم مثل استخدام طرق التبديل. يُطلق على الأجهزة الإلكترونية للطاقة مثل MOSFET و IGBT وما إلى ذلك ، أجهزة يتم التحكم فيها بالكامل حيث يمكن تشغيلها وإيقاف تشغيلها باستخدام إشارات التحكم.

يمكن تصنيف أجهزة إلكترونيات الطاقة إلى أنواع مختلفة مثل أجهزة إلكترونيات الطاقة الحالية (Thyristor ، Giant Transistor ، GTO ، إلخ) ، أجهزة إلكترونيات الطاقة التي تعمل بالجهد (MOSFET ، IGBT ، IGCT ، SIT ، MCT ، إلخ. ) ، الأجهزة المشغلة بالنبضات (thyrsitors) ، الأجهزة المشغلة المستوى (MOSFET ، IGBT ، IGCT ، SIT ، MCT ، إلخ) ، الأجهزة أحادية القطب ( موسفيت الطاقة ) ، الأجهزة ثنائية القطب (IGBT ، GTO ، IGCT ، MCT ، GTR) ، أجهزة إلكترونيات الطاقة المركبة (IGBT ، MCT).