מבוא מודול כוח - מודול כוח DC Chopper
מבוא
ניתן לחלק את מיתוג ספקי הכוח לשתי קטגוריות: AC/DC ו-DC/DC. ממיר DC/DC עבר כעת מודולריזציה, וטכנולוגיית התכנון ותהליך הייצור עברו בשלות וסטנדרטיות בבית ומחוצה לה, וזכו להכרה על ידי המשתמשים. המודולריזציה של AC/DC, בשל המאפיינים שלה, נתקלת בבעיות טכניות וייצור תהליכיות מורכבות יותר בתהליך המודולריזציה.
חיתוך DC
המרת DC/DC היא המרת מתח DC קבוע למתח DC משתנה, הידוע גם בשם חיתוך DC. ישנם שני מצבי עבודה של המסוק, האחד הוא מצב אפנון רוחב הדופק, Ts אינו משתנה, והטון משתנה (נפוץ), והשני הוא מצב אפנון התדר, הטון אינו משתנה, ו-Ts משתנה (קל ליצור הפרעות). המעגל הספציפי שלו מורכב מהקטגוריות הבאות:
(1) מעגל באק - מסוק מטה, מתח המוצא הממוצע שלו Uo קטן ממתח הכניסה Ui, והקוטביות זהה.
(2) מעגל דחיפה - מקש דחיפה, מתח המוצא הממוצע שלו Uo גדול ממתח הכניסה Ui, והקוטביות זהה.
(3) מעגל Buck-Boost - צ'ופר שלב או שלב-אפ, מתח המוצא הממוצע שלו Uo גדול או קטן ממתח הכניסה Ui, הקוטביות הפוכה, וההשראות משודרת.
(4) מעגל Cuk - צ'ופר מטה או עלייה, מתח המוצא הממוצע שלו Uo גדול או קטן ממתח הכניסה UI, הקוטביות הפוכה, והקיבול מועבר.
AC/DC
המרת AC/DC היא להמיר AC לDC, וזרימת הכוח שלו יכולה להיות דו-כיוונית. זרימת הכוח ממקור החשמל לעומס נקראת "תיקון", וזרימת הכוח מהעומס חזרה למקור הכוח נקראת "מהפך אקטיבי". הקלט של ממיר AC/DC הוא זרם חילופין של 50/60Hz. מכיוון שיש לתקן ולסנן, קבל סינון גדול יחסית הוא חיוני. יחד עם זאת, עקב תקני בטיחות (כגון UL, CCEE וכו') והנחיות EMC ההגבלות של ספק הכוח AC/DC (כגון IEC, FCC, CSA), צד הכניסה AC חייב להוסיף סינון EMC ו השתמש ברכיבים העומדים בתקני בטיחות, מה שמגביל את המיניאטור של ספק הכוח AC/DC. בנוסף, בשל התדר הגבוה הפנימי, המתח הגבוה והזרם הגדול פעולת המיתוג מקשה על פתרון בעיית התאימות האלקטרומגנטית של EMC, אשר מציבה גם דרישות גבוהות לתכנון מעגלי התקנה פנימיים בצפיפות גבוהה. מאותה סיבה, מתגי מתח גבוה וזרם גבוה מגבירים את צריכת החשמל ומגבילים את תהליך המודוליזציה של ממיר AC/DC, ולכן יש צורך לאמץ את שיטת התכנון של מיטוב מערכת החשמל כדי לגרום ליעילות העבודה שלו להגיע לרמה מסוימת של שביעות רצון.
ניתן לחלק המרת AC/DC למעגל חצי גל ומעגל גל מלא לפי שיטת החיווט של המעגל. על פי מספר שלבי אספקת החשמל, ניתן לחלק אותו לאחד פאזי, תלת פאזי ורב פאזי. על פי הרביע העובד של המעגל, ניתן לחלק אותו לרבע אחד, שני רביעים, שלושה רביעים וארבעה רביעים.
יתרון
עיצוב פשוט. יש צורך רק במודול כוח אחד, יחד עם כמה רכיבים נפרדים, כדי להשיג כוח.
קצר את מחזור הפיתוח. לספק הכוח של המודול יש בדרך כלל מגוון אפשרויות קלט ופלט. משתמשים יכולים גם לחזור על סופרפוזיציה או סופרפוזיציה צולבת כדי ליצור אספקת חשמל משולבת של אבן בניין למימוש קלט ופלט מרובים, מה שמפחית מאוד את זמן פיתוח אב הטיפוס.
גמיש לשינוי. אם יש צורך לשנות את עיצוב המוצר, יש צורך רק להמיר או לחבר מודול מתח מתאים אחר במקביל.
דרישות טכניות נמוכות. ספקי כוח מודולריים מצוידים בדרך כלל בחזיתות סטנדרטיות, מודולי כוח משולבים ורכיבים אחרים, ובכך מקלים על תכנון ספק הכוח.
למעטפת של ספק הכוח של המודול יש מבנה שלושה באחד של גוף קירור, רדיאטור ומעטפת, המממש את שיטת קירור ההולכה של ספק הכוח של המודול והופך את ערך הטמפרטורה של ספק הכוח להתקרב לערך המינימלי. במקביל, ספק הכוח של המודול ניחן באריזה יוקרתית.
איכותי ואמין. ספק כוח מודול מיוצר בדרך כלל על ידי אוטומציה מלאה ומצויד בטכנולוגיית ייצור היי-טק, כך שהאיכות יציבה ואמינה.
מגוון רחב של שימושים: ניתן לעשות שימוש נרחב באספקת הכוח של המודול בתחומים שונים של ייצור חברתי וחיים, כגון תעופה וחלל, קטרים וספינות, נשק צבאי, ייצור והפצה של חשמל, דואר וטלקומוניקציה, מכרות מתכות, בקרה אוטומטית, מכשירי חשמל ביתיים , מכשירים וניסויי מחקר מדעיים וכו'. הוא ממלא תפקיד חשוב שאין לו תחליף בתחום של אמינות גבוהה וטכנולוגיה גבוהה.
