Napaisuudenvaihtotasasuuntaaja (PRR) on tasavirtalähde, joka voi vaihtaa lähtönsä napaisuutta. Tämä tekee siitä erityisen hyödyllisen prosesseissa, kuten galvanointi, elektrolyysi, sähkömagneettinen jarrutus ja tasavirtamoottorien ohjaus, joissa virran suunnan muuttaminen on tarpeen.
1. Toimintoperiaate
Tavalliset tasasuuntaajat muuntavat vaihtovirran tasavirraksi kiinteällä napaisuudella. PRR:t perustuvat tähän käyttämällä ohjattavia teholaitteita – kuten tyristoreita, IGBT:itä tai MOSFET:ejä – virran suunnan kääntämiseksi. Säätämällä sytytyskulmaa tai kytkentäjärjestystä laite voi kääntää lähtöjännitteen tasaisesti tai nopeasti positiivisesta negatiiviseksi.
2. Piirirakenne
Tyypillisesti PRR käyttää täysin ohjattua sillan tasasuuntaajaa:
AC-tulo → Ohjattu tasasuuntaaja → Suodatin → Kuorma
Sillassa on neljä ohjattavaa elementtiä. Hallitsemalla, mitkä laitteet johtavat ja milloin, lähtö voi vaihdella seuraavien välillä:
▪ Positiivinen napaisuus: virta kulkee positiivisesta navasta kuormaan.
▪ Negatiivinen napaisuus: virta kulkee vastakkaiseen suuntaan.
Jännitetasoja voidaan säätää myös muuttamalla liipaisukulmaa (α), mikä mahdollistaa sekä napaisuuden että suuruuden tarkan hallinnan.
3. Sovellukset
(1) Galvanointi ja elektrolyysi
Joissakin prosesseissa virran suuntaa on vaihdettava säännöllisesti pinnoitteen laadun parantamiseksi. PRR-releet tarjoavat säädettävän, kaksisuuntaisen tasavirtalähteen tämän vaatimuksen täyttämiseksi.
(2) Tasavirtamoottorin ohjaus
Käytetään eteen-/taaksepäinajoon ja regeneratiiviseen jarrutukseen, palauttaen energiaa järjestelmään.
(3) Sähkömagneettinen jarrutus
Käänteinen virta mahdollistaa mekaanisten järjestelmien nopean jarrutuksen tai hallitun vapautuksen.
(4) Laboratorio ja testaus
PRR-releet tarjoavat ohjelmoitavan bipolaarisen tasavirtalähdön, joka sopii erinomaisesti tutkimukseen, testaukseen ja kokeisiin, jotka vaativat joustavaa napaisuutta.
Napaisuuden kääntävistä tasasuuntaajista on tulossa yhä tärkeämpiä teollisuudessa ja tutkimuksessa. Ne yhdistävät joustavan napaisuuden hallinnan tehokkaaseen energianmuunnokseen, mikä tekee niistä välttämättömiä monissa nykyaikaisissa tehoelektroniikan sovelluksissa. Laite- ja ohjaustekniikan kehittyessä PRR-tasasuuntaajien odotetaan löytävän entistä laajemman käytön.
Julkaisuaika: 17.10.2025
