مدلسازی و کنترل مبدل‌های جریان متناوب / جریان مستقیم تک فازی

۱۰۰ سال پیش، "جنگ" بزرگی در رابطه با جریان‌ها میان توماس ادیسون و نیکولا تسلا وجود داشت [‏ ۱ ]‏. اگرچه این بحث با موفقیت نیکولا تسلا و برق امروزی (تولید برق، انتقال، توزیع، و استفاده)‏ به پایان رسید، اما در عمل بسیاری از بارها یا سیستم‌ها (مانند کامپیوترهای شخصی، وسایل نقلیه الکتریکی، و سیستم‌های انتقال جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC)‏) تنها با برق جریان مستقیم کار می‌کنند. در نتیجه این ناسازگاری نیرو (یعنی بار جریان مستقیم و منبع جریان متناوب)‏، مرحله تبدیل واسط AC / DC مورد نیاز است، که معمولا براساس الکترونیک قدرت است. این پردازش قدرت تصحیح AC / DC نامیده می‌شود و سیستم‌های الکترونیکی قدرت مبدل‌های برق AC / DC نامیده می‌شوند. شکل ۴.۱ خلاصه تبدیل AC / DC، و نقش مبدل‌های الکترونیک قدرت مهم است. همچنین در شکل ۴.۱ دیده می‌شود که بسیاری از بارها یا سیستم‌های DC با محدوده وسیعی از درجه‌بندی توان وجود دارند (به عنوان مثال، از میلی‌وات تا مگاوات)‏. به طور عملی، مبدل‌های AC / DC می‌توانند به (۱)‏ تک فازی و (۲)‏ چند فازی طبقه‌بندی شوند [‏ ۲ ]‏. این فصل بر روی مبدل‌های AC / DC تک فازی تمرکز م

Power electronic converters as the intermediate stage connect various loads to power sources. In many cases, the power source is directly from the utility grid, which is an AC sinusoidal voltage. However, in various applications (e.g., adjustable speed motor drives), the AC power should first be converted into DC power. This conversion is called rectification and this chapter models single-phase AC/DC converters from the simplest diode rectifiers to controllable AC/DC converters. Then, the control strategies will be discussed with a focus on improving the power quality at the AC side, e.g., using a single-phase power factor correction control. Additionally, this chapter overviews the phase-locked loop synchronization techniques for single-phase AC/DC conversion systems, which are also applicable to single-phase DC/AC inversion systems. Different cases are presented to exemplify the control design considerations of single-phase AC/DC rectifiers.