2020年10月10日

我認知的電力電子 - 6 總結

前面多篇提到交換式電源、逆變器、變頻器,其實現在很多應用都是上述幾種變形,這邊總結的部份就把我知道的一些應用列出來。

新式T6節能日光燈具:
T6節能日光燈具號稱能省電、燈具不閃爍,關鍵不是T6規格,而是燈具內使用是「預熱式電子安定器」,多年前上網買T5用的「預熱式電子安定器」,把家裡T5燈具全部拆下來更換安定器,效果的確不錯,每支燈管平均壽命大約3~4年,也的確不閃爍。
原理很簡單,就是交換式電源,傳統的安定器直接是交流電,頻率就是60Hz,而透過交換式電源設計,交換式電源的切換頻率大約50kHz,相對來說就是不閃爍,而交換式電源的電子安定器轉換效率能到93%左右。
不過現在家裡全部汰換了,都換成LED吸頂燈了,算是進化到3代燈具。

變壓器:
手機用的變壓器,現在都很輕,都已經是交換式電源設計了。

行動電源:
內部都是DC-DC Converter,小米有出2種,一種稱為高配版,一種是一般的版本,其實差別在,高配版內部是2組DC-DC Converter,所以功能上能夠同時行動電源充電和行動電源充手機。

變頻冷氣、冰箱:
內部就是變頻器。

新式電梯馬達控制:
新式電梯的馬達控制使用變頻控制,最新的稱為PM永磁式,是在變頻控制的基礎上,馬達內部變成多級,很多組的磁鐵和電磁鐵(傳統是三相,3組),稱為PM永磁式,好處是因為很多組,能提高扭力,搭配變頻控制,直接省去減速齒輪箱。

電動車馬達控制:
電動車的馬達控制,就是變頻器,和前述差不多,有沒有永磁這類設計不確定。

電動車煞車的電力回充:
電動車和油電車有個特色,具備煞車時的電力回充,效果有2個,一方便能夠減少煞車皮使用,另外能充點電。
馬達通電正著轉,是馬達,馬達反著轉,其實就變成發電機了。
煞車時的動能,讓馬達反轉,就變成發電。
但設計細節得查查看。

變頻器與各種三相馬達控制:
就變頻器與馬達控制。

UPS:
提過了。

太陽能發電和並聯市電:
太陽能發電其實就是UPS設計的延伸,太陽能充電到電池,就是交換式電源設計,如果要進一步併入家中市電,就是多增加逆變器,把電池轉成交流電充入家中市電。
這裡逆變器的差別是,UPS是產生固定110v 60Hz的電力。
太陽能發電用的市電併聯器,裡面的頻率產生器是從市電參考目前的電壓和頻率,再把頻率複製後產生到開關電路控制,電壓和頻率是根據市電浮動的。

UAV無人載具的馬達控制器:
前面提過遙控車的電變。

差不多這些,基本上目前看得到的電機和馬達控制應用,只要是電力或電機類馬達和電力控制,大概都是差不多的東西。

樹莓派的PWM,PWM就是頻率產生器,但因為電腦是數位的,原則上PWM提供的是方波1-0-1-0的週期方波信號,PWM的好處是能改變1-0-1-0的切換頻率。
但如果要轉交流的應用,直接買一塊頻率產生器板子,NT150,頻率穩定性效果遠勝PWM,控制又簡單。

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