กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์

ข้อผิดพลาด CS1: ไม่มีเป็นระยะ/การบำรุงรักษา CS1: อื่นๆ/การส่งข้อมูล/โปรโตคอลชั้นกายภาพ/โหมดการมอดูเลตวิทยุ/ทฤษฎีโทรคมนาคม

การควบคุมเฟสไฟร์ ( PFC ) หรือที่เรียกว่าการตัดเฟสหรือการควบคุมมุมเฟสเป็นวิธีการจำกัดกำลังที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยทำงานด้วยการปรับไทริสเตอร์ SCR ไตรแอคไทราตรอนหรืออุปกรณ์...

ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์

แรงดันไฟฟ้าที่ถูกแก้ไขแล้วถูกควบคุมโดยการควบคุมเฟส
แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ไม่ได้รับการแก้ไขซึ่งควบคุมโดยการควบคุมเฟส

การควบคุมเฟสไฟร์ ( PFC ) หรือที่เรียกว่าการตัดเฟสหรือการควบคุมมุมเฟสเป็นวิธีการจำกัดกำลังที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ[ 1 ]โดยทำงานด้วยการปรับไทริสเตอร์ SCR ไตรแอคไทราตรอนหรืออุปกรณ์ คล้าย ไดโอด แบบมีเกตอื่นๆ ให้เข้าสู่และออกจากการนำไฟฟ้าตามมุมเฟส ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ของรูปคลื่นที่ป้อนเข้ามา[ 2 ]

ภาพรวม

การควบคุมเฟสไฟร์ (PFC) มักใช้เพื่อควบคุมปริมาณแรงดันกระแสหรือกำลังที่แหล่งจ่ายไฟจ่ายให้กับโหลด โดยทำเช่นนี้เพื่อสร้างค่าเฉลี่ยที่เอาต์พุต หากแหล่งจ่ายไฟมีเอาต์พุต DC ฐานเวลาจะไม่มีความสำคัญในการตัดสินใจว่าจะพัลส์แหล่งจ่ายไฟเปิดหรือปิดเมื่อใด เนื่องจากค่าที่จะพัลส์เปิดและปิดนั้นต่อเนื่อง[ 3 ]

PFC แตกต่างจากการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) ตรงที่ PFC จัดการกับแหล่งจ่ายไฟที่ส่งสัญญาณรูปคลื่นแบบมอดูเลต เช่น รูปคลื่นกระแสสลับแบบไซน์ที่ส่งมาจากโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ ในกรณีนี้ การที่แหล่งจ่ายไฟเปิดและปิดเป็นจังหวะในตำแหน่งที่ถูกต้องในรอบการมอดูเลตเพื่อให้ได้ค่าที่ทราบจึงมีความสำคัญ ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมอาจเปิดการทำงานที่จุดสูงสุดของรูปคลื่นหรือที่จุดต่ำสุดของรูปคลื่นหากไม่ได้พิจารณาฐานเวลาของรอบนั้น

ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์ (Phase-fired controllers หรือ PFC) ได้ชื่อมาจากข้อเท็จจริงที่ว่ามันจะสร้างพัลส์เอาต์พุตที่เฟสใดเฟสหนึ่งของรอบการมอดูเลชั่นของอินพุต โดยพื้นฐานแล้ว PFC คือตัวควบคุมที่สามารถซิงโครไนซ์ตัวเองกับการมอดูเลชั่นที่มีอยู่ในอินพุตได้

ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์ส่วนใหญ่ใช้ไทริสเตอร์หรืออุปกรณ์สวิตช์โซลิดสเตทอื่นๆ เป็นองค์ประกอบควบคุม ตัวควบคุมแบบไทริสเตอร์อาจใช้ไทริสเตอร์แบบเกตปิด (GTO)ซึ่งช่วยให้ตัวควบคุมไม่เพียงแต่ตัดสินใจได้ว่าจะเปิดเอาต์พุตเมื่อใด แต่ยังตัดสินใจได้ว่าจะปิดเมื่อใด แทนที่จะต้องรอให้รูปคลื่นกลับไปยังจุดตัดศูนย์ ถัด ไป

การลดเอาต์พุตโดยการหักงอ

ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์ เช่นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดแบบ บัคโทโพโลยี สามารถส่งแรงดันเอาต์พุตได้ไม่เกินแรงดันอินพุต ลบด้วยการสูญเสียที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบควบคุมเอง หากการมอดูเลชันในแต่ละรอบสามารถคาดเดาได้หรือเป็นแบบซ้ำๆ เช่นเดียวกับในระบบไฟฟ้ากระแสสลับของโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ เพื่อให้ได้เอาต์พุตที่ต่ำกว่าอินพุต ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์จะปิดการทำงานเมื่อมุมเฟสของรอบการมอดูเลชันของอินพุตถึงค่าที่กำหนด การกระตุ้นอุปกรณ์ให้ทำงานที่มุมเฟสมากกว่า 0 องศา ซึ่งเป็นจุดหลังจากที่รอบการมอดูเลชันเริ่มต้นขึ้น จะทำให้พลังงานส่วนหนึ่งในแต่ละรอบปรากฏอยู่ที่เอาต์พุต[ 4 ] [ 5 ]

การ "เพิ่มกำลัง" โดยการลดกำลัง

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกับการ "เพิ่มแรงดัน" วงจร PFC จะต้องลดกำลังลงเพื่อให้แรงดันสูงสุดที่อินพุตสูงกว่าแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ เมื่อเปิดเครื่องจ่ายไฟครั้งแรกหรือเมื่อทำงานภายใต้สภาวะปกติ ตัวควบคุมจะจ่ายแรงดันน้อยกว่า 100% ของแรงดันอินพุตอย่างต่อเนื่อง เมื่อต้องการเพิ่มแรงดัน ตัวควบคุมจะจ่ายแรงดันในเปอร์เซ็นต์ที่ใกล้เคียงกับ 100% ของแรงดันอินพุตสูงสุดที่มีอยู่

การลดกำลังของตัวควบคุมเฟสไฟร์ที่ใช้ไฟหลักมีความสำคัญ เนื่องจากมักใช้ควบคุม โหลด แบบต้านทานเช่น ตัวทำความร้อน เมื่อเวลาผ่านไป ความต้านทานของตัวทำความร้อนอาจเพิ่มขึ้น เพื่อชดเชยสิ่งนี้ ตัวควบคุมเฟสไฟร์ต้องสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมได้ในระดับหนึ่ง เพื่อดึงกระแสความร้อนเท่าเดิมผ่านตัวทำความร้อน วิธีเดียวที่จะทำได้คือการออกแบบแหล่งจ่ายไฟโดยเจตนาให้ใช้แรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 100% ของรอบการมอดูเลชั่นของอินพุตเมื่อติดตั้งตัวทำความร้อนครั้งแรก และค่อยๆ เพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้มากขึ้นจนสามารถจ่ายได้ 100% ของรอบการมอดูเลชั่นของอินพุตเมื่อตัวทำความร้อนมีอายุมากขึ้น

แอปพลิเคชัน

การใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดคือในสวิตช์หรี่ไฟสำหรับควบคุมแสงสว่างภายในบ้าน

ในอดีต สำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม หม้อแปลงไฟฟ้าแบบหลายแท็ปที่มีราคาแพงและหนักมากถูกนำมาใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับองค์ประกอบดังกล่าว โดยต่อแท็ปขดลวดที่เหมาะสมเข้ากับองค์ประกอบเพื่อสร้างอุณหภูมิที่ต้องการ ซึ่งจำกัดความละเอียดของอุณหภูมิไว้ที่จำนวนการต่อแท็ปที่มีอยู่ หม้อแปลงเหล่านี้มักถูกนำไปใช้ในตัวควบคุมที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เตาอบไฟฟ้าและเตาเผา

ในอุปกรณ์สมัยใหม่ โดยเฉพาะอุปกรณ์กำลังสูง หม้อแปลงไฟฟ้าจะถูกแทนที่ด้วยตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์ที่เชื่อมต่อโหลดโดยตรงกับไฟเมน ทำให้ระบบมีราคาถูกลงและเบาลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มักจำกัดการใช้งานเฉพาะในอุปกรณ์ที่ไม่สามารถใช้งานได้จริงหากไม่มีวิธีนี้ เนื่องจาก1การถอดหม้อแปลงไฟเมนออกหมายความว่าโหลดมีความต่อเนื่องทางไฟฟ้ากับอินพุต สำหรับเตาอบและเตาเผาในอุตสาหกรรม อินพุตมักจะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับจากโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ ซึ่งต่อลงดินอยู่แล้ว เมื่อเอาต์พุตของตัวควบคุมต่อลงดิน ผู้ใช้เพียงแค่สัมผัสกับพื้นดินและขั้วต่อเอาต์พุตเพียงขั้วเดียวก็อาจเสี่ยงต่อการถูกไฟฟ้าช็อตได้ สำหรับอุปกรณ์กำลังสูงหลายชนิดที่ใช้ไฟสามเฟส 415 โว ต์ กระแสสูง และมีตัวเรือนหรือโครงสร้างใดๆ ที่ต่อลงดิน (กราวด์) นี่เป็นความเสี่ยงร้ายแรงที่ต้องประเมินอย่างรอบคอบ

ประวัติศาสตร์

สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์ดนั้นมีมาตั้งแต่ปี 1912 อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงเป็นไปได้ครั้งแรกในทศวรรษ 1920 เมื่อ ตัวเรียงกระแส แบบหลอดปรอทอาร์คที่มีกริดควบคุมเริ่มมีวางจำหน่าย เนื่องจากข้อจำกัดของหลอดปรอทอาร์ค วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้จึงไม่เป็นที่นิยมในขณะนั้น แต่เริ่มแพร่หลายมากขึ้นเมื่อมีการประดิษฐ์ไทริสเตอร์ แบบโซลิดสเตท ในช่วงปลายทศวรรษ 1950

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phase-fired_controller&oldid=1352281648 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์

การควบคุมเฟสไฟร์ ( PFC ) หรือที่เรียกว่าการตัดเฟสหรือการควบคุมมุมเฟสเป็นวิธีการจำกัดกำลังที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับโดยทำงานด้วยการปรับไทริสเตอร์ SCR ไตรแอคไทราตรอนหรืออุปกรณ์...

ภาพรวม

การควบคุมเฟสไฟร์ (PFC) มักใช้เพื่อควบคุมปริมาณ แรงดัน กระแส หรือ กำลัง ที่ แหล่ง จ่ายไฟ จ่ายให้กับโหลด โดยทำเช่นนี้เพื่อสร้างค่าเฉลี่ยที่เอาต์พุต หากแหล่งจ่ายไฟมีเอาต์พุต DC ฐานเวลาจะไม่มีความสำคัญในการตัดสินใจว่าจะพัลส์แหล่งจ่ายไฟเปิดหรือปิดเมื่อใด...

การลดเอาต์พุตโดยการหักงอ

ตัวควบคุมแบบเฟสไฟร์ เช่น แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดแบบ บัคโทโพโลยี สามารถส่งแรงดันเอาต์พุตได้ไม่เกินแรงดันอินพุต ลบด้วยการสูญเสียที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบควบคุมเอง หากการมอดูเลชันในแต่ละรอบสามารถคาดเดาได้หรือเป็นแบบซ้ำๆ...

การ "เพิ่มกำลัง" โดยการลดกำลัง

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกับการ "เพิ่มแรงดัน" วงจร PFC จะต้องลดกำลังลงเพื่อให้แรงดันสูงสุดที่อินพุตสูงกว่าแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ เมื่อเปิดเครื่องจ่ายไฟครั้งแรกหรือเมื่อทำงานภายใต้สภาวะปกติ ตัวควบคุมจะจ่ายแรงดันน้อยกว่า 100% ของแรงดันอินพุตอย่างต่อเนื่อง...