Kemajuan sistem kelistrikan otomotif membuat minat pada generator memberikan tingkat yang tidak biasa pada pameran. Kualitas kritis alternator masa depan menggabungkan kekuatan dan ketebalan kontrol yang lebih tinggi, operasi suhu yang lebih tinggi, dan respons transien yang lebih baik. Penerapan elektronika daya untuk pembangkit listrik otomotif adalah teknik pencocokan beban baru yang menghadirkan penyearah mode sakelar sederhana untuk mencapai peningkatan dramatis pada puncak dan keluaran daya rata-rata dari alternator Lundell konvensional, selain ketidakefisienan peningkatan yang cukup besar. Komponen elektronik daya kendaraan, dipadukan dengan manajemen daya dan sistem kontrol secara keseluruhan, menghadirkan serangkaian tantangan baru untuk desain sistem kelistrikan. Komponen elektronik daya ini termasuk perangkat penyimpanan energi, konverter DC / DC, inverter , dan drive. Otomotif Power Electronics telah ditemukan di banyak aplikasi beberapa di antaranya disebutkan di bawah ini.

Sirkuit driver solenoid injektor bahan bakar
Sirkuit driver koil pengapian IGBT
Sistem kemudi tenaga listrik
42V Power Net
Kereta penggerak listrik / hibrida

Alternator Lundell:

Lundell juga disebut alternator Cla-Pole adalah mesin sinkron medan-luka di mana rotor terdiri dari sepasang potongan tiang yang dicap yang diamankan di sekitar gulungan medan silinder. Alternator Lundell adalah perangkat pembangkit listrik yang paling umum digunakan di mobil. Ini adalah alternator otomotif komersial yang paling banyak digunakan. Selain itu, kemampuan kontrol penyearah jembatan built-in dan pengatur tegangan disertakan dengan alternator ini. Ini adalah generator sinkron tiga fase medan luka yang berisi penyearah dioda tiga fase internal dan pengatur tegangan. Rotor terdiri dari sepasang potongan tiang yang dicap, diamankan di sekitar gulungan medan silinder. Namun, efisiensi dan daya keluaran alternator Lundell terbatas. Ini adalah kelemahan utama penggunaannya pada kendaraan modern yang membutuhkan peningkatan daya listrik. Gulungan medan digerakkan oleh pengatur tegangan melalui cincin selip dan sikat karbon. Arus medan jauh lebih kecil dari arus keluaran alternator. Arus rendah dan cincin selip yang relatif halus memastikan keandalan yang lebih besar dan umur yang lebih lama daripada yang diperoleh oleh generator DC dengan komutatornya dan arus yang lebih tinggi dilewatkan melalui sikatnya. Stator adalah konfigurasi 3-fase dan penyearah dioda jembatan penuh secara tradisional digunakan pada output mesin untuk memperbaiki generator tegangan 3-fase dari mesin alternator.

“apa itu zigbee dan cara kerjanya ”

Gambar yang ditampilkan di atas adalah model alternator Lundell sederhana (penyearah mode-sakelar). Arus medan mesin ditentukan oleh arus medan dari regulator yang menerapkan a lebar pulsa tegangan termodulasi melintasi belitan medan. Arus medan rata-rata ditentukan oleh tahanan belitan medan dan tegangan rata-rata yang diterapkan oleh regulator. Perubahan arus medan terjadi dengan konstanta waktu belitan medan L / R yang biasanya dalam urutan. Konstanta waktu yang lama ini mendominasi performa transien alternator. Armature dirancang dengan satu set tegangan ggl-balik 3 fasa sinusoidal seperti Vsa, Vsb, Vsc, dan induktansi kebocoran Ls. Frekuensi listrik ω sebanding dengan kecepatan mekanik ωm dan jumlah kutub mesin. Besarnya tegangan ggl balik sebanding dengan frekuensi dan arus medan.

V = kunci

“transistor efek medan peka ion ”

Alternator Lundell memiliki reaktansi kebocoran stator yang besar. Untuk mengatasi penurunan reaktif pada arus alternator tinggi, diperlukan besaran ggl balik mesin yang relatif besar. Pengurangan beban secara tiba-tiba pada alternator mengurangi penurunan reaktif dan menghasilkan sebagian besar tegangan balik yang muncul pada keluaran alternator sebelum arus medan dapat dikurangi. Kehendak transien yang dihasilkan terjadi. Penekanan transien ini dapat dengan mudah diperoleh dengan sistem alternator baru melalui kontrol yang tepat dari penyearah mode-sakelar.

Jembatan dioda memperbaiki output mesin ac menjadi sumber tegangan konstan Vo yang mewakili baterai dan beban terkait. Model sederhana ini menangkap banyak aspek penting dari alternator Lundell sambil tetap dapat diatur secara sistematis. Penerapan elektronika daya mode-sakelar dengan angker yang didesain ulang dapat memberikan berbagai peningkatan pada daya dan efisiensi. Kami dapat mengganti dioda ini dengan MOSFET untuk kinerja yang lebih baik. Selain itu, MOSFET membutuhkan driver gerbang, dan driver gerbang membutuhkan catu daya, termasuk catu daya bergeser level. Jadi biaya penggantian jembatan aktif penuh untuk jembatan dioda sangat besar.

Dalam sistem ini, kami juga dapat menambahkan sakelar penguat yang mungkin berupa MOSFET diikuti oleh Diode Bridge sebagai sakelar yang dikendalikan. Sakelar ini dihidupkan dan dimatikan pada frekuensi tinggi dalam Modulasi lebar pulsa. Dalam arti rata-rata, set sakelar boost bertindak sebagai transformator dc dengan rasio putaran yang dikendalikan oleh rasio tugas PWM. Bahwa dengan asumsi arus melalui penyearah relatif konstan selama siklus PWM, dengan mengendalikan rasio tugas d, seseorang dapat memvariasikan tegangan rata-rata pada keluaran jembatan, ke nilai apa pun di bawah tegangan keluaran sistem alternator.

“cara menurunkan 220v ke 110v ”

Penggunaan penyearah terkontrol PWM alih-alih penyearah dioda memungkinkan manfaat utama berikut seperti meningkatkan operasi untuk meningkatkan daya keluaran pada kecepatan rendah dan koreksi faktor daya pada mesin untuk memaksimalkan daya keluaran.

Ketika beban listrik meningkat karena lebih banyak arus yang ditarik dari alternator, tegangan keluaran turun, yang pada gilirannya dideteksi oleh regulator yang meningkatkan siklus kerja untuk meningkatkan arus medan, dan karenanya tegangan keluaran meningkat. Begitu juga jika terjadi penurunan beban listrik maka duty cycle akan menurun sehingga tegangan keluarannya menurun. Penyearah jembatan penuh PWM (PFBR) dapat digunakan untuk memaksimalkan daya keluaran dengan kontrol PWM sinusoidal. PFBR adalah solusi yang cukup mahal dan kompleks. Ini dihitung untuk beberapa sakelar aktif dan membutuhkan penginderaan posisi rotor atau algoritme rumit yang tidak masuk akal.

Namun, seperti penyearah sinkron, ia menawarkan kontrol aliran daya dua arah. Jika aliran daya dua arah tidak diperlukan, kita dapat menggunakan penyearah PWM lain seperti tiga struktur BSBR fase tunggal. Ini memiliki saklar aktif dua kali lebih sedikit dan semuanya direferensikan ke ground. Sakelar aktif dapat dikurangi menjadi hanya satu menggunakan Boost Switched-ModeRectifier (BSMR), Dengan topologi ini, tidak perlu menggunakan sensor posisi rotor tetapi sudut daya tidak dapat dikontrol.