Kako pravilno izračunati kapaciteto tranzistorja v pevni stanji

Preobrazovalna kapaciteta se nanaša na očitno moč na glavni priključni točki preobrazovalnika, označena kapaciteta na imeniku preobrazovalnika pa je nominirana kapaciteta. V operaciji električnih preobrazovalnikov se lahko pojavijo primeri podobremenja zaradi prevelike kapacitete, kot tudi primeri preobremenja ali previsokih tokov, ki vodijo do pregrevanja in celo pokvaritve opreme. Te neprimernosti pri ujemanju kapacitet neposredno vplivajo na zanesljivost in ekonomičnost oskrbe s strmo v električnih sistemih. Zato je določitev ustrezne preobrazovalne kapacitete ključnega pomena za zagotavljanje zanesljive in ekonomične delovanje električnih sistemov.

Pri izračunu kapacitete pevnih preobrazovalnikov morajo biti upoštevani naslednji faktorji:

• Vhodna napetost: Vhodna napetost se nanaša na vrednost napetosti, ki jo preobrazovalnik prejme. Pevni preobrazovalniki običajno imajo določen obseg vhodnih napetosti (npr. 220V ~ 460V), in glede na ta obseg mora biti izbran ustrezni preobrazovalnik.

• Izhodna napetost: Izhodna napetost se nanaša na vrednost napetosti, ki jo preobrazovalnik oddaja. Pevni preobrazovalniki imajo tudi določen obseg izhodnih napetosti (npr. 80VAC ~ 480VAC), ki mora biti upoštevan pri izbiri ustrezne naprave.

• Nominirana kapaciteta: Nominirana kapaciteta kaže največjo nosilnost, ki jo preobrazovalnik lahko prenaša, običajno izraženo v kilovoltamperih (kVA). Nominirana kapaciteta se običajno določi glede na povpraševanje; če naloga zahteva velik skupni tok, mora biti izbran preobrazovalnik z večjo kapaciteto.

• Vhodna moč: Vhodna moč je enaka zmnožku vhodne napetosti in vhodnega toka, običajno izražena v kilovatih (kW).

Zato, ob upoštevanju teh dejavnikov, se formule za izračun kapacitete pevnega preobrazovalnika lahko izrazi kot:
Kapaciteta (kVA) = Vhodna napetost (V) × Vhodni tok (A) / 1000.

Opomba: Pevni preobrazovalniki se razlikujejo od tradicionalnih električnih preobrazovalnikov. Pevni preobrazovalnik je kombinacija pretvornika in preobrazovalnika, kar ga naredi zelo primernega za statične aplikacije pretvorbe moči. Vendar pa so njegove metode izračuna različne od konvencionalnih preobrazovalnikov.

Metode izračuna kapacitete enofaznih in trofaznih preobrazovalnikov so podobne. Naslednja razlaga uporablja izračun kapacitete trofaznega preobrazovalnika kot primer. Prvi korak pri izračunu kapacitete preobrazovalnika je določitev maksimalne moči za vsako fazo naloge (za enofazne preobrazovalnike je to preprosto maksimalna enofazna moč naloge).

Vsota moči naloge za vsako fazo (A, B in C) se izračuna ločeno. Na primer, če je skupna moč naloge na fazi A 10 kW, na fazi B 9 kW in na fazi C 11 kW, vzamemo maksimalno vrednost, ki je 11 kW.

Opomba: Za enofazne naprave se uporablja enotska moč, ki je navedena kot maksimalna vrednost na imeniku naprave. Za trofazno opremo se skupna moč deli s 3, da bi dobili moč po fazi. Na primer:
Skupna moč naloge na fazi C = (300W × 10 računalnikov) + (2kW × 4 klimatske naprave) = 11 kW.

Drugi korak pri izračunu kapacitete preobrazovalnika je določitev skupne trofazne moči. Uporabite maksimalno enofazno moč za izračun skupne trofazne moči:
Maksimalna enofazna moč × 3 = Skupna trofazna moč.

Uporabljajoč maksimalno moč naloge na fazi C, 11 kW:
11 kW × 3 (faze) = 33 kW. Torej, skupna trofazna moč je 33 kW.

Trenutno ima več kot 90 % preobrazovalnikov na trgu faktor moči le 0,8. Zato je potrebno skupno moč deliti s 0,8:
33 kW / 0,8 = 41,25 kW (zahtevana očitna moč preobrazovalnika v kW).

Glede na Ročnik za elektrotehnično projektno delo, mora biti kapaciteta preobrazovalnika izbrana na podlagi izračunane naloge. Za eden preobrazovalnik, ki oskrbuje stalno nalogo, je običajno faktor naloge β okoli 85 %. To je izraženo kot:
β = S / Se
Kjer:
S — Izračunana nosilnost (kVA);
Se — Kapaciteta preobrazovalnika (kVA);
β — Faktor naloge (običajno 80 % do 90 %).

Torej:
41,25 kW (zahtevana očitna moč) / 0,85 = 48,529 kVA (zahtevana kapaciteta preobrazovalnika).Zato bi bil primeren preobrazovalnik z kapaciteto 50 kVA.