Méthode de redressement par transformateur immergé dans l'huile

1. Rôle essentiel des circuits redresseurs dans les transformateurs immergés dans l'huile

1. Le transformateur immergé dans l'huile abaisse la tension alternative haute tension (par exemple, 10 kV) en tension alternative basse tension (par exemple, 220 V/380 V) adaptée au redressement.
2. Le circuit redresseur (équipé de diodes ou de thyristors) convertit le courant alternatif basse tension en courant continu.
3. Un circuit de filtrage (par exemple, des bancs de condensateurs) réduit l'ondulation CC, assurant une sortie stable pour la charge.

2. Trois types courants de circuits redresseurs : caractéristiques et applications de CHH Power

(1) Circuit redresseur demi-onde

• Principe de fonctionnement: Utilise un seul élément redresseur (par exemple, une diode) pour conduire le courant uniquement pendant la demi-période positive du courant alternatif, convertissant ainsi le courant alternatif en courant continu pulsé.
• Avantages:
  • Structure de circuit extrêmement simple, ne nécessitant qu'un seul élément redresseur et un minimum de composants auxiliaires.
  • Faible coût initial et entretien facile.
• Désavantages:
  • Faible tension continue de sortie (valeur moyenne ≈ 0.45×tension alternative d'entrée) et ondulation importante (forme d'onde continue instable), nécessitant des composants de filtrage supplémentaires.
  • Le courant continu circule dans l'enroulement secondaire du transformateur, provoquant une magnétisation en courant continu du noyau de fer — ce qui augmente la puissance nominale en voltampères (VA) du transformateur par rapport à la puissance de sortie réelle en courant continu (faible rendement énergétique).
• Champ d'application de CHH PowerRarement utilisé dans les produits industriels courants en raison de son faible rendement. Uniquement employé dans des applications à faible consommation et non critiques (par exemple, les petites alimentations auxiliaires CC pour les systèmes de surveillance des transformateurs) où le coût est le principal critère.

(2) Circuit redresseur double alternance

• Principe de fonctionnementIl utilise deux éléments redresseurs et un enroulement secondaire de transformateur avec prise centrale. Le courant circule à travers une diode pendant l'alternance positive et l'autre pendant l'alternance négative, produisant ainsi un courant continu pulsé.
• Avantages:
  • Facteur d'ondulation inférieur à celui du redressement demi-onde (sortie CC plus lisse), réduisant ainsi les besoins en filtrage.
  • Rapport puissance VA/DC du transformateur plus petit (plus efficace qu'un transformateur demi-onde) et magnétisation DC du noyau de fer presque négligeable (évite l'augmentation des pertes dans le noyau).
• Désavantages:
  • L'enroulement secondaire du transformateur nécessite une prise centrale, ce qui augmente la complexité de l'enroulement et les coûts de fabrication.
  • Le facteur d'utilisation du transformateur est inférieur à celui du redressement en pont (seule la moitié de l'enroulement est active à chaque demi-cycle).
• Champ d'application de CHH PowerUtilisé dans les applications CC de moyenne puissance (par exemple, les alimentations CC industrielles de 50 à 200 kW) où les exigences en matière d'ondulation sont modérées. CHH Power optimise la conception de l'enroulement secondaire du transformateur (par exemple, en utilisant des procédés d'enroulement symétriques) afin de minimiser les pertes d'efficacité liées aux prises.

(3) Circuit redresseur en pont (le plus couramment utilisé)

• Principe de fonctionnementIl utilise quatre éléments redresseurs disposés en pont. Lors des alternances positives et négatives du courant alternatif, deux diodes conduisent alternativement, convertissant ainsi le courant alternatif en courant continu sans transformateur à point milieu.
• Avantages (Principales raisons de l'adoption généralisée de CHH Power) :
  • Conception simple de transformateur: Aucun point milieu n'est requis pour l'enroulement secondaire, ce qui simplifie la fabrication et améliore le facteur d'utilisation du transformateur (jusqu'à 95 %, supérieur à celui du redressement double alternance).
  • Tension inverse plus basse sur les redresseurs: La tension inverse maximale supportée par chaque diode est la moitié de celle du redressement à onde complète (≈ 0.707×tension de crête CA d'entrée), prolongeant ainsi la durée de vie du redresseur.
  • Pas de magnétisation CCLe flux de courant symétrique élimine la magnétisation CC de noyau de transformateur, réduisant les pertes fer et assurant un fonctionnement stable du transformateur.
  • Faible ondulation et haute efficacitéLe facteur d'ondulation est nettement inférieur à celui du redressement demi-onde et onde complète, et le rapport puissance VA/DC est minimisé (rendement énergétique le plus élevé des trois types).
• Désavantages:
  • Nécessite davantage d'éléments redresseurs (quatre au lieu d'un ou deux), ce qui augmente légèrement le coût initial des composants.
• Champ d'application de CHH PowerLa configuration standard de la plupart des transformateurs redresseurs immergés dans l'huile (par exemple, pour l'électroplacage industriel de 100 kW à 1 MW ou les alimentations auxiliaires de transport d'énergie CC haute tension) est la suivante : CHH Power intègre des ponts redresseurs en silicium haute fiabilité (avec protection contre les surtensions) dans l'armoire auxiliaire du transformateur, garantissant ainsi une adaptation parfaite et réduisant les travaux d'installation sur site.

3. Optimisation de CHH Power pour les systèmes redresseurs-transformateurs

1. Conception de transformateur personnalisée: Ajuste la tension secondaire et l'impédance d'enroulement du transformateur en fonction du type de redresseur et des exigences de la charge (par exemple, une impédance plus faible pour le redressement en pont afin de réduire la chute de tension).
2. Composants redresseurs de haute qualité: Utilise des diodes/thyristors redresseurs de qualité industrielle (avec une résistance à la température jusqu'à 150 °C) qui correspondent à la plage de température de fonctionnement du transformateur immergé dans l'huile, évitant ainsi une défaillance prématurée.
3. Filtre et protection intégrés: Ajoute des bancs de filtres à condensateurs intégrés et des modules de protection contre les surintensités/surtensions à l'armoire du redresseur, réduisant l'ondulation à ≤5% et assurant un fonctionnement sûr en cas de fluctuations de charge.