Electronică de putere

Circuitele electronice de putere sunt utilizate în instalaţii care funcţionează la

curenţi şi tensiuni mari. În mod obişnuit aceste circuite modifică fie parametrii unei

surse de energie electrică, cum ar fi tensiunea, frecvenţa, numarul de faze, fie însăşi

natura sursei, care poate să fie sursă de curent continuu (c.c. prescurtat) sau sursă de

curent alternativ (c.a. prescurtat).

Aceste circuite se mai numesc cu un termen general convertoare.

Schema bloc generală a unui astfel de circuit de putere (figura 1.1) cuprinde, pe

lângă sursa de energie electrică şi sarcina sau consumatorul de energie electrică cu

parametrii modificaţi, cele doua părţi principale si anume circuitul de forţă şi circuitul

de comandă. Există deasemenea şi căi de reacţie pentru controlul transformării.

Fig.1.1. Schema bloc generală a unui circuit de putere.

Convertoarele utilizează dispozitive electronice capabile să funcţioneze la

puteri mari. Acestea, fie ele diode, tranzistoare sau tiristoare, sunt utilizate aproape

exclusiv în regim de comutaţie, având rolul unor contacte electrice. Conducţia se face

de obicei într-un singur sens prin aceste dispozitive de unde denumirea lor curentă de

ventile (electrice). Trebuie precizat că există însă şi dispozitive ce permit conducţia

curentului în ambele sensuri, numite dispozitive bidirecţionale.

Circuitele de putere se împart în câteva clase mai importante:

- Redresoare - care transformă o sursă de curent alternativ în sursă de curent

continuu sau pe scurt fac transformarea continuu - alternativ;

- Invertoare - care transformă o sursă de curent continuu în sursă de curent

alternativ sau pe scurt fac transformarea alternativ - continuu;

- Contactoare statice – circuite care conectează sau deconectează un

consumator de putere la o sursă de energie electrică de putere.

- Convertoare de frecvenţă - care transformă o sursă de curent alternativ de

frecvenţă f1 în sursă de curent alternativ de frecvenţă f2;

- Convertoare de tensiune - care transformă o sursă de curent continuu de

valoare U1 în sursă de curent continuu de valoare U2;

Circuitele electronice de comandă trebuie să îndeplinească condiţii diverse

legate de formă, precizie, plajă de reglaj s.a.m.d. Printre cele importante este izolarea

galvanică faţă de partea de forţă care să asigure protecţia circuitului de comandă sau a

operatorilor.

Există două posibilităţi de izolare:

- Prin transformator

- Prin sistem optic (optocuploare, fibră optică)

şi două moduri pentru plasarea circuitului de izolare:

- Direct, între circuitul de comandă şi dispozitivul de putere;

- Cu izolare la circuitele de alimentare de la reţea şi formare locală a

impulsurilor

Izolarea directă prin transformator are avantajul simplităţii. În figura 1.2 este

prezentat un circuit redresor comandat cu tiristoare comandat în acest fel.

Fig.1.2. Izolare directă prin transformator

Izolarea prin sistem optic implică de obicei, mai puţin cazul dispozitivelor de

putere activate prin impulsuri luminoase, cum sunt LAT(Light Activated Thyristor)

circuite de formare izolate la rândul lor prin transformatoare de reţea. Se constituie

atunci circuite individualizate flotente pentru fiecare ventil.

Un exemplu este dat în figura 1.3.

Aici este un invertor cu două tiristoare şi fiecare tiristor este comandat de de un

formator de impulsuri flotant, alimentat cu sursa separată izolată prin transformator

(blocurile Alimentare Tir) iar izolarea faţă de circuitul de comanda se realizează tot cu

transformator.

Mai există şi un circuit de protecţie. Acesta este izolat tot prin transformator de

circuitul de comandă iar alimentarea este