Produits à base de transformateur

Produits à base de transformateur

Conditionneur de puissance de ligne

Un conditionneur d'alimentation de ligne est un appareil électronique, prenant généralement la forme d'une barrette d'alimentation, qui lisse les pics et les creux de l'alimentation secteur domestique courante. Ils créent une alimentation douce pour l'électronique de précision, comme les ordinateurs et les équipements audio haut de gamme. . De nombreux conditionneurs d'alimentation fonctionnent également comme parasurtenseurs.

Les conditionneurs d'alimentation sont différents de l'alimentation sans interruption typique en ce sens qu'ils chargent en permanence la batterie et font fonctionner l'équipement en permanence hors de l'alimentation de la batterie. La plupart des onduleurs font simplement passer l'alimentation de la source directement pendant que l'alimentation de la source est allumée. Cela peut entraîner la défaillance de certains équipements sensibles ou même leur endommagement dans des cas extrêmes. Un onduleur en ligne à double conversion est une sorte de conditionneur d'alimentation.

Lorsque vous faites fonctionner un générateur électrique, l'utilisation d'un conditionneur de puissance pour l'électronique est une bonne idée. Les audiophiles apprécient que le bruit du signal électrique ne passe pas par les haut-parleurs lorsqu'un conditionneur d'alimentation est utilisé pour conditionner l'électricité alimentant les haut-parleurs.

Idéalement, le courant alternatif se présente sous la forme d'une onde sinusoïdale pure. Certains générateurs produisent une puissance plus proche d'une onde carrée que d'une onde sinusoïdale. Le conditionnement de ce type d'alimentation nécessite plus qu'un conditionneur d'alimentation de la taille d'une barrette d'alimentation. Une unité plus grande avec une batterie est généralement requise pour cette application.

Dans des conditions de basse tension, l'alimentation électrique interne et les circuits de l'équipement informatique doivent compenser en travaillant plus dur. Une exposition répétée à des baisses de tension peut entraîner une surchauffe de ces composants sensibles, provoquant des blocages du clavier, une corruption des données et, dans certains cas, une défaillance totale du système.

D'autres défaillances de l'efficacité de l'ordinateur peuvent être des symptômes de pics de puissance et de problèmes de surtension. Ceux-ci peuvent apparaître sous forme de données brouillées, de blocages du système, de défauts de protection généraux et de transmission ralentie. Alors que de nombreuses surtensions et pointes sont des produits de la nature, comme la foudre et bien d'autres sont des produits de l'homme - comme le cycle des copieurs ou des imprimantes laser.

Les conditionneurs de ligne préviennent les problèmes de surtension en permettant à votre équipement de fonctionner pendant les baisses de tension sans utiliser de sources d'alimentation d'urgence CVCF et VVVF telles que des systèmes d'alimentation sans interruption ou des générateurs auxiliaires. Les conditionneurs de ligne ajustent automatiquement les sous-tensions et les surtensions pour fournir une alimentation CA sécurisée de qualité informatique.

Les conditionneurs d'alimentation sont le meilleur choix lors de la configuration d'un environnement de serveur.

Régulateur de tension

Un régulateur de tension est un régulateur électrique conçu pour maintenir automatiquement un niveau de tension constant.

Il peut utiliser un mécanisme électromécanique, ou des composants électroniques passifs ou actifs. Selon la conception, il peut être utilisé pour réguler une ou plusieurs tensions alternatives ou continues.

À l'exception des régulateurs shunt, tous les régulateurs de tension fonctionnent en comparant la tension de sortie réelle à une tension de référence fixe interne. Toute différence est amplifiée et utilisée pour contrôler l'élément de régulation. Cela forme une boucle d'asservissement à rétroaction négative. Si la tension de sortie est trop faible, l'élément de régulation est commandé pour produire une tension plus élevée. Pour certains régulateurs si la tension de sortie est trop élevée, l'élément de régulation est commandé pour produire une tension plus faible ; cependant, beaucoup arrêtent simplement de fournir du courant et dépendent de la consommation de courant de tout ce qu'il entraîne pour faire baisser la tension. De cette manière, la tension de sortie est maintenue à peu près constante. La boucle de contrôle doit être soigneusement conçue pour produire le compromis souhaité entre la stabilité et la vitesse de réponse.

Des régulateurs électromécaniques ont également été utilisés pour réguler la tension sur les lignes de distribution d'alimentation en courant alternatif. Ces régulateurs fonctionnent généralement en sélectionnant la prise appropriée sur un transformateur à plusieurs prises. Si la tension de sortie est trop faible, le changeur de prise commute les connexions pour produire une tension plus élevée. Si la tension de sortie est trop élevée, le changeur de prise commute les connexions pour produire une tension plus faible. Les commandes fournissent une zone morte dans laquelle le contrôleur n'agira pas, empêchant le contrôleur de chercher constamment (ajustant constamment la tension) pour atteindre la tension cible souhaitée.

Chaque circuit électronique est conçu pour fonctionner à partir d'une certaine tension d'alimentation, généralement supposée constante. Un régulateur de tension fournit cette tension de sortie CC constante et contient des circuits qui maintiennent en permanence la tension de sortie à la valeur de conception indépendamment des changements de courant de charge ou de tension d'entrée.

Un régulateur linéaire fonctionne en utilisant une source de courant commandée en tension pour forcer l'apparition d'une tension fixe à la borne de sortie du régulateur. Le circuit de commande doit surveiller la tension de sortie et ajuster la source de courant pour maintenir la tension de sortie à la valeur souhaitée. La limite de conception de la source de courant définit le courant de charge maximal que le régulateur de tension peut générer tout en maintenant la régulation.

La tension de sortie est contrôlée à l'aide d'une boucle de rétroaction, qui nécessite un certain type de compensation pour assurer la stabilité de la boucle. La plupart des régulateurs linéaires ont une compensation intégrée et sont complètement stables sans composants externes.

Une autre caractéristique de tout régulateur linéaire est qu'il nécessite un temps limité pour corriger la tension de sortie après une modification de la demande de courant de charge. Ce "décalage de temps" définit la caractéristique appelée réponse transitoire, qui est une mesure de la vitesse à laquelle le régulateur revient à des conditions d'état stable après un changement de charge Il est important de noter qu'une augmentation ou une diminution soudaine de la demande de courant de charge entraînera la sortie tension à changer jusqu'à ce que la boucle puisse se corriger et se stabiliser au nouveau niveau.

Inductance de ligne CA

Définissons d'abord ce qu'est un réacteur. Essentiellement, un réacteur est un inducteur. Physiquement, c'est une bobine de fil qui permet à un champ magnétique de se former autour de la bobine lorsque le courant la traverse. Lorsqu'il est alimenté, c'est un aimant électrique dont la force du champ est proportionnelle à l'ampérage circulant et au nombre de tours. Une simple boucle de fil est une inductance à noyau d'air. Plus de boucles donnent une inductance nominale plus élevée. Très souvent, un matériau ferreux tel que le fer est ajouté comme noyau à l'enroulement. Ceci a pour effet d'y concentrer les lignes de flux magnétique en réalisant une inductance plus efficace.

Pour en revenir à la théorie de base du circuit alternatif, un inducteur a la caractéristique de stocker de l'énergie dans le champ magnétique et est réticent à un changement de courant. La propriété principale d'un réacteur est son inductance et se mesure en henrys, millihenrys ou microhenrys. Dans un circuit CC (tel que celui du bus CC dans un variateur CA), une inductance limite simplement le taux de variation du courant dans le circuit puisque le courant dans une inductance veut continuer à circuler au taux donné pendant un instant. . C'est-à-dire qu'une augmentation ou une diminution instantanée de la tension appliquée entraînera une augmentation ou une diminution lente du courant. Inversement, si le taux de courant dans l'inductance change, une tension correspondante sera induite.

Comme la plupart des choses, il y a des effets secondaires à l'utilisation d'un réacteur. Bien que ces problèmes ne doivent pas empêcher l'utilisation d'un réacteur, l'utilisateur doit être conscient et prêt à s'adapter à ces effets. Puisqu'un réacteur est constitué de fil (généralement en cuivre) enroulé dans une bobine, il subira les pertes associées dues à la résistance du fil. De plus, s'il s'agit d'un inducteur à noyau de fer (comme dans le cas de la plupart des réacteurs utilisés en électronique de puissance), il y aura une perte de "courant de Foucault" dans le champ magnétique changeant et les molécules de fer seront réalignées magnétiquement. En général, un réacteur augmentera le coût et le poids, nécessitera de l'espace, générera de la chaleur et réduira l'efficacité.

Parfois, l'ajout d'une self de ligne peut modifier les caractéristiques de la ligne à laquelle vous êtes connecté. D'autres composants tels que les condensateurs de correction du facteur de puissance et la capacité de câble parasite peuvent interagir avec une réactance de ligne provoquant l'établissement d'une résonance. Les variateurs de fréquence présentent un facteur de puissance relativement bon et ne nécessitent pas l'utilisation de condensateurs de correction. En fait, les condensateurs de correction du facteur de puissance font souvent plus de mal que de bien là où des variateurs de fréquence sont présents.

Avec ces effets secondaires, pourquoi utiliser un réacteur ? En effet, il existe de bonnes raisons d'installer un réacteur sous certaines conditions. Commençons par le côté entrée d'un lecteur.

Utilisez une bobine de réactance de ligne CA à l'entrée pour réduire les harmoniques :

Comme vous le savez peut-être déjà, la plupart des variateurs standard à "six impulsions" sont des charges non linéaires. Ils ont tendance à tirer du courant uniquement aux pics positifs et négatifs de la ligne. Comme la forme d'onde du courant n'est pas sinusoïdale, on dit que le courant contient des " harmoniques ". Pour un convertisseur d'entrée triphasé standard (utilisé pour convertir le courant alternatif en courant continu) utilisant six SCR ou six diodes et une batterie de condensateurs de filtrage, le courant d'entrée triphasé peut contenir jusqu'à 85 % ou plus de distorsion harmonique totale. Si une inductance de ligne est installée, les pointes du courant de ligne sont réduites et quelque peu élargies. Cela rend le courant un peu plus sinusoïdal, abaissant le niveau d'harmoniques à environ 35% lorsqu'un réacteur correctement dimensionné est utilisé. Cet effet est également bénéfique pour les condensateurs du filtre CC. Puisque le "courant d'ondulation" est réduit. Les condensateurs peuvent être plus petits, fonctionner plus froid et durer plus longtemps.

Utilisation d'une réactance de ligne CA comme tampon de tension de ligne :

Dans certains cas, d'autres appareillages de commutation sur la ligne tels que les contacteurs et les sectionneurs peuvent provoquer des transitoires de ligne, en particulier lorsque des charges inductives telles que des moteurs sont éteintes. Dans de tels cas, une pointe de tension peut se produire à l'entrée du variateur, ce qui pourrait entraîner une surtension à l'entrée. Si la tension est suffisamment élevée, une défaillance des semi-conducteurs du convertisseur CC peut également en résulter. Parfois, un réacteur est utilisé pour "tampon de la ligne". Alors qu'une inductance de liaison CC, si elle est présente, protège contre une surtension, elle ne peut pas protéger le convertisseur contre une pointe de tension car une inductance de liaison est située après le convertisseur. Les semi-conducteurs sont exposés à n'importe quelle condition de tension de ligne. Pour cette raison, une réactance à l'entrée du variateur peut être utile.

Un réacteur ne résout pas les problèmes de mise à la terre et ne fournit pas non plus d'isolation. Gardez à l'esprit que bien qu'un réacteur fournisse un certain tampon, il ne fournit pas d'isolation et ne peut pas remplacer un transformateur d'isolement.

Réactances de ligne CA à la sortie du variateur pour augmenter l'inductance de charge :

L'application d'un redresseur à la sortie d'un lecteur est parfois nécessaire. Encore une fois, tous les "effets secondaires" comme indiqué précédemment sont vrais. Si le moteur a une "faible inductance de fuite", une réactance peut aider à ramener l'inductance de charge totale à un niveau que le variateur peut gérer. Dans de rares cas où une configuration de moteur étrange ou un moteur à 6 pôles ou plus est utilisé, l'inductance du moteur peut être trop faible et une réactance peut être nécessaire. L'utilisation de plusieurs moteurs sur un variateur peut également entraîner une charge d'inductance faible et la nécessité d'une réactance de sortie.

Réacteurs en sortie du variateur pour réduire l'effet de l'onde réfléchie :

Un réacteur à la sortie d'un variateur est parfois installé afin d'empêcher une pointe de tension d'onde réfléchie lorsque de longs câbles de moteur sont nécessaires. Ce n'est pas toujours une bonne pratique. Bien que le réacteur réduise le temps de montée de la tension, offrant un certain avantage, il est peu probable qu'il limite la tension de crête au niveau du moteur. Dans certains cas, une résonance peut se créer entre la capacité du câble et la réactance, ce qui provoque l'apparition de tensions encore plus élevées au niveau du moteur. En général, un terminateur de moteur est une meilleure solution. Si un réacteur est installé à la sortie, il fait très probablement partie d'un dispositif spécialement conçu de "réduction des ondes réfléchies" qui a également des résistances d'amortissement en parallèle. Si une inductance est utilisée en sortie, elle doit être située aussi près que possible de l'extrémité entraînement.

Dimensionnement d'une réactance de ligne CA :

La première règle est de s'assurer d'avoir un ampérage suffisamment élevé. En termes de valeur d'impédance, vous constaterez généralement que 3 % à 5 % est la norme, la plupart se rapprochant de 3 %. Une réactance de 3 % est suffisante pour fournir un tampon de ligne et une réactance de 5 % serait un meilleur choix pour l'atténuation des harmoniques si aucune self de liaison n'est présente. Les réacteurs de sortie, lorsqu'ils sont utilisés, sont généralement autour de 3%. Ce pourcentage nominal est relatif à la charge ou au variateur où l'impédance du réacteur est un pourcentage de l'impédance du variateur à pleine charge. Ainsi, un réacteur de 3 % chutera de 3 % 3 # de la tension appliquée à plein courant nominal.

Un réacteur n'est pas une baguette magique mais peut prévenir certains problèmes lorsqu'il est appliqué correctement. Les réacteurs peuvent être utiles pour fournir une certaine mise en mémoire tampon de ligne ou ajouter de l'impédance, en particulier pour les variateurs sans self de liaison CC. Pour les petits variateurs, ils peuvent être nécessaires pour empêcher l'appel ou fournir une réduction des harmoniques de courant lorsque de nombreux petits variateurs sont situés dans une même installation. En sortie, ils ne doivent être utilisés que pour corriger une faible inductance moteur et non comme dispositif de protection moteur.

Utilisez un réacteur :

Pour ajouter une impédance de ligne.
Pour fournir une légère protection contre les pointes de ligne de faible amplitude.
Pour réduire les harmoniques.
Pour compenser un moteur à faible inductance.
Uniquement dans le cadre d'un filtre pour la réduction des ondes réfléchies

Transformateur

Un convertisseur de tension modifie la tension d'une source d'alimentation électrique CVCF et VVVF et est généralement combiné avec d'autres composants pour créer une alimentation électrique. Le terme "convertisseur de tension" est parfois utilisé comme terme générique pour une alimentation. Un convertisseur de tension ou une alimentation peut être appelé un "transformateur" même s'il ne contient pas de transformateur réel au sens où le terme est utilisé en électronique.

L'utilisation la plus courante du convertisseur de tension consiste à modifier la tension dans la prise afin que nous puissions utiliser des appareils dans différentes zones géographiques. La plupart des prises électriques à courant alternatif monophasé dans le monde ont une plage de tension de 210 à 220 volts ou une plage de 110 à 120 volts. Les convertisseurs ne peuvent généralement que doubler la tension ou réduire de moitié la tension, mais certains sont configurés pour faire les deux.

Souvent, ceux-ci sont vendus avec des adaptateurs d'extrémité de fiche qui permettent de convertir la taille et la forme de l'extrémité de la fiche. Si la conversion de tension n'est pas nécessaire, l'adaptateur de prise peut être utilisé sans convertisseur de tension.

Il existe plusieurs méthodes pour convertir la tension. Pour le courant alternatif (AC), un transformateur peut être utilisé pour diminuer ou augmenter la tension. Les alimentations courantes pour les petits appareils électroniques ont généralement un transformateur qui abaisse la tension à une tension relativement faible allant de 4,5 à 12 volts, un redresseur pleine onde pour convertir le courant alternatif en courant continu pulsé et quelques composants supplémentaires pour aplatir l'onde. Certains appareils n'ont qu'un transformateur dans l'alimentation externe avec un redresseur ou un conditionnement d'alimentation supplémentaire fourni à l'intérieur de l'appareil.

Les convertisseurs de tension et les transformateurs ne convertissent pas les cycles. Ils ne peuvent être utilisés que pour convertir la tension. Les convertisseurs de tension abaisseurs convertiront ainsi de 220V à 110V. vous permettant d'utiliser vos produits américains à l'étranger dans les pays 220V. Le transformateur élévateur convertira la tension de 110 V à 220 V, vous permettant ainsi d'utiliser des produits 220 V aux États-Unis. La plupart des transformateurs de tension sont à la fois élévateurs et abaisseurs, vous pouvez les commuter pour qu'ils fonctionnent comme abaisseurs ou élévateurs.

Sélection du bon convertisseur de tension

1. Recherchez la tension nominale de votre appareil, si la note indique quelque chose de similaire à 110V-240V, cela signifie que votre produit est à double tension, dans ce cas, vous pouvez utiliser votre produit dans un 220v sans convertisseurs de tension. La plupart des chargeurs de batterie d'ordinateurs portables et de caméscopes sont à double tension. Cependant, vous aurez peut-être besoin d'un adaptateur de prise pour le brancher aux prises à l'étranger. Si la tension nominale indique 110 V ou 120 V, cela signifie que votre produit n'est qu'un seul volt et qu'il nécessitera un convertisseur abaisseur pour une utilisation dans les pays 220 V à l'étranger.

2. Maintenant que vous savez que vous avez besoin d'un convertisseur de tension, vous devez déterminer lequel ou quel type. Recherchez la puissance nominale de l'appareil ou calculez la puissance en multipliant la tension par les ampères. Par exemple, 110 V x 1,5 A = 165 W. Sélectionnez le convertisseur en fonction de la puissance nominale de votre appareil. Nous vous recommandons d'utiliser un convertisseur dont la puissance nominale est supérieure d'au moins 25 % à la puissance nominale de vos produits. L'utilisation du convertisseur à sa capacité maximale finira par brûler le convertisseur après une utilisation prolongée. Certains articles, tels que les imprimantes laser et les outils électriques, augmentent lorsque vous les allumez. Pour ces types de situations, vous devez acheter un transformateur qui est au moins le double des valeurs nominales des produits.

1. Après avoir sélectionné le bon convertisseur, assurez-vous que vous disposez de l'adaptateur de prise approprié sur le convertisseur pour le brancher à la prise à bord.

Convertisseur de fréquence

Un convertisseur de fréquence est un appareil électronique qui convertit le courant alternatif d'une fréquence en courant alternatif d'une autre fréquence. L'appareil peut également modifier la tension, mais si c'est le cas, cela est accessoire à son objectif principal.

Les convertisseurs de fréquence varient en capacité de gestion de la puissance de quelques watts à des mégawatts. Les convertisseurs de fréquence sont construits à partir de composants électromécaniques tels que des groupes électrogènes ou des convertisseurs rotatifs.

Les groupes électrogènes à convertisseur de fréquence sont utilisés pour convertir la fréquence, la tension et la phase de l'alimentation. Avec la fréquence, il s'agit le plus souvent d'une puissance de fréquence de ligne de service public de 50 Hz ou 60 Hz jusqu'à une puissance de 50 Hz, 60 Hz ou 400 Hz pour faire fonctionner l'équipement. En plus de cela, les groupes électrogènes à convertisseur de fréquence offrent également une isolation de ligne, une annulation d'harmoniques, une correction du facteur de puissance, une conversion de phase, une conversion de tension avec une sortie de puissance équilibrée, régulière et contrôlée. Les applications typiques incluent les variateurs de vitesse AC, les onduleurs, les ordinateurs et les équipements contrôlés par ordinateur, les pompes pour puits profonds, les machines industrielles et bien d'autres. Les convertisseurs de fréquence 400 Hz sont le plus souvent utilisés pour l'aérospatiale ou les avions pour maintenir les avions sous tension lorsqu'ils sont au sol dans des unités d'alimentation au sol.

Les changeurs de fréquence sont généralement utilisés pour contrôler la vitesse des pompes et des ventilateurs. Dans de nombreuses applications, des économies d'énergie significatives sont réalisées. Les domaines d'application les plus exigeants se trouvent sur les lignes de traitement industriel, où les exigences de précision de contrôle peuvent être très élevées.

Les convertisseurs tension-fréquence peuvent recevoir des entrées de tension alternative ou continue et des fréquences de sortie ou des signaux d'impulsion en utilisant des techniques telles que la modulation d'amplitude (AM), la modulation de fréquence (FM) et la modulation de largeur d'impulsion. Certains convertisseurs tension-fréquence envoient des sorties à des temporisateurs, des compteurs, des relais, des commutateurs et des potentiomètres. D'autres peuvent produire des plages de tension telles que 0 – 10 V ou des boucles de courant telles que 4 – 20 mA. Les filtres intégrés laissent passer certaines fréquences tout en en atténuant d'autres. Les filtres programmables permettent aux utilisateurs de définir et de modifier des paramètres tels que la fréquence passe-bas, la fréquence nominale en dessous de laquelle les signaux d'entrée sont transmis et au-dessus de laquelle les signaux d'entrée sont bloqués.