Pojawienie się elementów półprzewodnikowych mocy (power electronic devices) na bazie krzemu zapoczątkowało nową erę w przetwarzaniu energii elektrycznej i doprowadziło do dynamicznego rozwoju nowego obszaru zastosowań zwanego elektroniką przemysłową (power electronic). To właśnie półprzewodnikowe elementy mocy, takie jak: diody, tyrystory, tranzystory działają jako klucze przełączające i są fundamentem takich aplikacji, jak napędy, zasilacze, falowniki wysokiej częstotliwości czy układy sterowania mocą.
W tego typu systemach kluczową rolę odgrywają układy konwersji energii — przekształtniki. Wyróżniamy cztery podstawowe typy przemiany energii elektrycznej, z którymi wiążą się konkretne grupy komponentów:
- konwersja AC-DC (zmiana napięcia przemiennego AC na napięcie stałe DC) za pomocą prostowników,
- konwersja DC-AC (zmiana prądu/napięcia stałego DC na prąd/napięcie przemienne AC) za pomocą falowników,
- konwersja DC-DC (zmiana prądu stałego DC na prąd stały DC) za pomocą przetworników tzw. czoperów (Choppers) lub zasilaczy SMPS,
- konwersja AC-AC (zmiana napięcia przemiennego AC na napięcie przemienne AC) za pomocą przemienników częstotliwości pośrednich lub bezpośrednich tzw. cyklokonwertorów.
Na potrzeby tego przeglądu pominiemy kwestie sterowania, źródeł zasilania czy urządzeń odbiorczych, a skupimy się tylko na pierwszym elemencie wykonawczym – prostowniku, umożliwiającym konwersję AC do DC. Konstrukcje prostowników można podzielić na:
- niesterowane (uncontrolled) – oparte wyłącznie na diodach,
- półsterowane (half-controlled) – zawierające zarówno diody, jak i tyrystory,
- pełnosterowane (full-controlled) – zbudowane z tyrystorów.
Każda z tych wersji znajduje zastosowanie w innych warunkach pracy, w zależności od potrzeb aplikacji – od prostych układów zasilania, aż po zaawansowane przemysłowe systemy energoelektroniczne.
Popularne konfiguracje prostowników są wymienione poniżej.
Moduły mocy – istotny komponent układów energoelektronicznych
Moduły półprzewodnikowe mocy są powszechnie stosowane w układach związanych z szeroko pojętym przetwarzaniem energii elektrycznej. Ich konstrukcja została zaprojektowana z myślą o pracy w warunkach wysokiego napięcia i dużych prądów, typowych dla instalacji przemysłowych, systemów napędowych czy zasilaczy dużej mocy.
Wśród dostępnych konfiguracji znajdziemy m.in.:
- diody pojedyncze (np. w układzie M1U),
- tyrystory pojedyncze (np. M1C),
- podwójne diody – ze wspólną anodą, wspólną katodą (M2U), w połączeniu szeregowym lub niezależne,
- podwójne tyrystory – np. ze wspólną katodą (M2C),
- moduły hybrydowe – łączące diody i tyrystory w jednej obudowie.
Tego typu komponenty zapewniają wysoką niezawodność i trwałość pracy w aplikacjach wymagających dużych obciążeń. Ich zwarte, przemyślane konstrukcje pozwalają również na lepsze zarządzanie ciepłem i uproszczenie montażu.
Szczególne miejsce w tej grupie zajmują mostki prostownicze, które tworzą osobną kategorię funkcjonalną. W jednej obudowie integrują komplet elementów niezbędnych do przekształcenia napięcia przemiennego (AC) w napięcie stałe (DC), co czyni je wyjątkowo praktycznym rozwiązaniem – zarówno w prostych układach zasilających, jak i zaawansowanych instalacjach przemysłowych.
Budowa i charakterystyka mostków prostowniczych mocy
Mostek prostowniczy, to układ, który zawiera cztery lub sześć elementów półprzewodnikowych. W zależności od potrzeb aplikacyjnych i sterowania procesem prostowania, dostępne są różne konfiguracje:
- Niesterowane mostki diodowe: jednofazowe – B2U i trójfazowe – B6U
- Półsterowane mostki diodowo-tyrystorowe: jednofazowe – B2H i trójfazowe – B6H
- Sterowane mostki tyrystorowe (konfiguracja czterech lub sześciu tyrystorów): jednofazowe – B2C i trójfazowe – B6C
TME oferuje szeroki wybór tych komponentów różnych producentów zarówno w wersjach jedno-, jak i trójfazowych. Nasza oferta obejmuje mostki prostownicze dostępne jako kompaktowe układy scalone w różnych formatach montażowych – od montażu powierzchniowego (SMT) po montaż przewlekany (THT) . Popularne obudowy obejmują warianty DIP, okrągłe, płaskie i kwadratowe – z wyprowadzeniami drutowymi lub konektorami FAST-ON, ułatwiającymi szybkie podłączenie.
Dla zastosowań o większych wymaganiach dostępne są również moduły mocy w obudowach przeznaczonych do:
- lutowania (np. ECO-PAC) ,
- montażu wciskanego (Press-in PCB) ,
- montażu śrubowego z zaciskami – szczególnie cenione za trwałość i wygodę serwisową (np. serie PWS-D i PWS-E).
SIRECTIFIER – sprawdzone moduły mocy w ofercie TME
Produkty marki SIRECTIFIER znajdują zastosowanie w szerokim spektrum nowoczesnych technologii — od sprzętu codziennego użytku, po zaawansowane systemy przemysłowe o wysokich wymaganiach energetycznych. Ich uniwersalność, wysoka jakość wykonania oraz niezawodność sprawiają, że są chętnie wybierane przez projektantów i serwisantów na całym świecie.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu producenta oraz ciągłemu doskonaleniu procesów technologicznych, moduły SIRECTIFIER zapewniają stabilną i długotrwałą pracę nawet w wymagających warunkach eksploatacyjnych.
W katalogu TME znajdziesz szeroki wybór mostków prostowniczych tej marki –moduły śrubowe, w wersjach jedno- i trójfazowych, dopasowane do różnych metod montażu i specyfiki aplikacji.
