Transformateurs onduleurs CC moyenne et haute fréquence : différences fondamentales et scénarios d'application

Un transformateur est un appareil utilisant le principe de l'induction électromagnétique pour modifier la tension alternative. Ses principaux composants sont la bobine primaire, la bobine secondaire et le noyau de fer (noyau magnétique). Ses principales fonctions sont : conversion de tension, conversion de courant, conversion d'impédance, isolation, stabilisation de tension (transformateur à saturation magnétique), etc. Les transformateurs peuvent être classés en : transformateurs de distribution, transformateurs de puissance, transformateurs entièrement scellés, transformateurs combinés, transformateurs secs, transformateurs immergés dans l'huile, transformateurs monophasés, transformateurs de four électrique, transformateurs redresseurs, réacteurs, transformateurs antiparasites, transformateurs de protection contre la foudre, transformateurs de test de transformateurs de type boîtier, transformateurs d'angle, transformateurs à courant élevé, transformateurs d'excitation, etc.

Nous nous concentrerons sur deux types de transformateurs, moyenne fréquenceTransformateurs onduleurs CC et transformateurs onduleurs CC haute fréquence.

1. Transformateur onduleur CC haute fréquence

Scénarios d'application

Domaine de l'énergie propre : utilisé pour la production d'énergie solaire photovoltaïque et les systèmes de production d'énergie éolienne pour convertir le courant continu en courant alternatif et se connecter au réseau.

Automatisation industrielle : entraînement de moteurs, compresseurs et autres charges pour obtenir un contrôle précis.

Domaine des transports : systèmes d'alimentation électrique pour véhicules électriques, trains à grande vitesse, navires et autres moyens de transport.

Centres de communication et de données : traitement du signal, alimentation des équipements et garantie d'alimentation redondante.

Aéronautique : système d'alimentation électrique pour aéronefs répondant aux besoins d'équipements électriques de haute précision.

Avantages

Petite taille et poids léger : les matériaux de base haute fréquence réduisent considérablement la taille, ce qui rend le transformateur de soudage par résistance à onduleur moyenne fréquence facile à transporter et à installer.

Haute efficacité : efficacité de conversion maximale de plus de 90 %, faible perte à vide.

Réglage de la tension : le contrôle précis de la tension de sortie est obtenu grâce à la technologie PWM haute fréquence.

Large gamme d'applications : prend en charge une large plage de tension d'entrée et s'adapte à différentes entrées d'alimentation CC.

Inconvénients

Interférences électromagnétiques importantes (EMI) : la commutation haute fréquence génère des interférences et des circuits de compatibilité électromagnétique supplémentaires doivent être conçus.

Faible capacité de surcharge : les charges inductives (telles que les moteurs) ne peuvent pas être entraînées à pleine charge et sont facilement endommagées par les chocs.

Circuit complexe : s'appuyant sur une technologie de contrôle de précision, le coût de fabrication et la difficulté de maintenance sont élevés.

Exigences de stabilité élevées : exigences strictes en matière de dissipation thermique et de performances de l'appareil, un circuit de filtrage haute fréquence est requis pour optimiser la forme d'onde.

2. Transformateur onduleur CC moyenne fréquence

Scénarios d'application

Équipement de chauffage industriel : tel que four de chauffage par induction, plage de fréquence 1 kHz-10 kHz, adapté à la fusion des métaux.

Équipements médicaux : systèmes d'alimentation électrique médicale nécessitant des fréquences spécifiques tels que les appareils d'électrothérapie à moyenne fréquence.

Tests d'électronique de puissance : les onduleurs moyenne fréquence sont utilisés dans les laboratoires pour simuler les conditions du réseau ou les tests de vieillissement des équipements.

Alimentations spéciales : telles que les alimentations aéronautiques (400 Hz) et les systèmes d'alimentation moyenne fréquence pour les équipements militaires.

Avantages

Performances équilibrées : plus petite que la fréquence industrielle, capacité anti-interférence plus forte que la haute fréquence.

Efficacité modérée : l'efficacité de conversion est généralement de 85 à 90 %, adaptée aux scénarios de demande de puissance moyenne.

Forte capacité de conduite : peut supporter partiellement des charges inductives, telles que des petits moteurs ou des transformateurs.

Inconvénients

Gamme d'application limitée : principalement concentrée dans des scénarios industriels spécifiques et moins polyvalente que les onduleurs haute fréquence.

Coût élevé : une conception personnalisée est requise et le coût de sélection de l'appareil (comme un transformateur moyenne fréquence) est élevé.

Mauvaise compatibilité de fréquence : un circuit de filtrage adapté est nécessaire pour s'adapter aux besoins des différents équipements.

3. Suggestions de comparaison et de sélection