Zaloguj się
Wszystkie
19 listopada 2019
4718
Autorowi e-maila niewątpliwie chodziło o układ prostowniczy zwany „Vienna rectifier”. W tym przypadku wyjątkowo łatwo o pomyłkę, bo w grę wchodzą dwa pojęcia: prostownik i mostek oraz zagadnienia w różny sposób z nimi związane.
Jeśli chodzi o prostownik – mostek, to powszechnie znany jest prostownik Graetza – mostek Graetza (greca). Prostownik mostkowy (rysunek A z Wikipedii)
często niezbyt słusznie nazywany jest „układem greca” od nazwiska. Otóż Leo Graetz to niemiecki fizyk urodzony w Breslau, czyli w dzisiejszym Wrocławiu. Graetz zaproponował taki mostek prostowniczy w roku 1897. Na marginesie warto podkreślić, że mostek taki rok wcześniej został wynaleziony (oraz opatentowany w Wielkiej Brytanii i w Niemczech) przez nazywanego polskim Edisonem, urodzonego w Sanoku Karola Franciszka Pollaka. W każdym razie mostek prostowniczy kojarzony jest z nazwiskiem Graetza. Rysunek B pokazuje trójfazową wersję prostownika mostkowego.
Inny mostek nazywany jest mostkiem Wiena. Jak pokazuje rysunek C (z Wikipedii), w żadnym razie nie jest to mostek prostowniczy. Nazwa też pochodzi od nazwiska: Max Wien był urodzonym w Królewcu niemieckim fizykiem, dyrektorem instytutu fizyki w niemieckim mieście Jena.
Te dwa mostki mogą niesłusznie kojarzyć się z Vienna rectifier. Słowo Vienna nie pochodzi tu od nazwiska, tylko jest nazwą miasta Wiednia – stolicy Austrii. Austriacy mówią po niemiecku i używają nazwy Wien, ale w języku angielskim wykorzystywana jest nazwa Vienna.
Omawiany układ prostowniczy Vienna rectifier został opracowany (prof. Johann W. Kolar) w roku 1993 na wiedeńskiej politechnice: Technische Universität Wien (TU Wien, TUW), po angielsku Vienna University of Technology.
Jest to układ prostowniczy, ma związek z mostkami, jednak tak naprawdę jest to bardzo zaawansowana podwyższająca przetwornica indukcyjna. Jest to prostownik trójfazowy z trzema kluczami-tranzystorami, sterowanymi z wykorzystaniem modulacji PWM.
Niektóre przetwornice mogą przekazywać energię w dwóch kierunkach. W tym przypadku jest inaczej. Układ może przekazywać energię z trójfazowej sieci energetycznej do obciążenia, ale nie w kierunku przeciwnym. Kluczową zaletą jest to, że przy odpowiednim sterowaniu układ pobiera z (trójfazowej sieci) prąd o dokładnie sinusoidalnym kształcie, przez co jest też trójfazowym układem PFC (Power Factor Corrector).
I właśnie układ był opracowywany przede wszystkim jako trójfazowy układ PFC. Podstawowy schemat „Vienna rectifier”, pochodzący ze zgłoszenia patentowego (J.W. Kolar nr 94120245.9), pokazany jest na rysunku D. Schemat ten raczej nie wyjaśnia, może tylko przestraszyć. W literaturze koncepcja tego rozwiązania jest też przedstawiana inaczej, nieco jaśniej, na przykład jak na rysunku E.
Dość często spotyka się schematy narysowane w nieco inny sposób, gdzie dwukierunkowe klucze są przedstawione w postaci dwóch tranzystorów MOSFET w połączeniu odwrotnie szeregowym według rysunku F.
Taki sposób narysowania też niewiele pomaga w analizie działania układu. Taką analizę należałoby zacząć z jednej strony od przypomnienia działania prostownika mostkowego trójfazowego pracującego w sieci 50Hz, a w szczególności rozpływu prądów w wersji niewykorzystującej punktu neutralnego. Z drugiej strony trzeba byłoby powiązać z tym działanie przetwornicy podwyższającej z regulacją PWM pracującej z częstotliwością ponad 100kHz. Najbardziej zainteresowani mogą poszukać dalszych (trzeba przyznać niełatwych do zrozumienia) informacji, wpisując w wyszukiwarkę: vienna rectifier pdf.
W każdym razie koncepcja Vienna rectifier bywa realizowana w postaci zasilaczy/przetwornic PFC dużej mocy, do kilkunastu, a nawet więcej kilowatów. Fotografia G pokazuje model o mocy 400W.
Co interesujące, zwłaszcza dla polskiego Czytelnika, nie jest to jedyna przetwornica, nazwana od nazwy miasta. Koncepcja i realizacja Vienna rectifier były przedstawione w roku 1993. Rok wcześniej zaprezentowano koncepcję i układ Warsaw rectifier. Na rysunku H pokazany jest schemat pierwotnej wersji. Zainteresowani podobieństwem obu koncepcji mogą dalszych informacji poszukać samodzielnie.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
