Выпрямитель и ККМ инверторного кондиционера

Выпрямитель и ККМ инверторного кондиционера

    Рекомендуем ознакомиться с предыдущими статьями:

    • Структурная схема инверторного кондиционера
    • Схема фильтра инверторного кондиционера

    После входного помехоподавляющего фильтра идёт выпрямитель, обычно совмещённый с корректором коэффициента мощности. 

    Выпрямитель и корректор коэффициента мощности

    Для питания инверторного модуля необходим постоянный ток. Для выпрямления переменного тока в постоянный используются полупроводниковые диоды включённые по мостовой схеме (иногда другой). Также используются готовые диодные мосты, выполненные в едином корпусе.

    Коэффициент мощности - характеристика потребителя электроэнергии, которая показывает насколько больше мощность потребления от сети по сравнению с активной мощностью самого прибора. Для активной нагрузки (например, лампа накаливания, тепловые электроприборы) коэффициент равен 1.

    Электрическая нагрузка в кондиционере имеет ёмкостный (конденсаторы) и индуктивный (компрессор) характер, что снижает КМ. По регламентам различных стран КМ должен быть не ниже определённого значения для потребителей различной мощности.

    Поэтому во всех инверторных кондиционерах применяют корректоры КМ, рассмотрим наиболее часто применяемые схемы.

     

    Схема пассивного ККМ:

     

    Схема пассивного ККМ

    После выпрямительного моста установлен дроссель L1, который корректирует КМ.

    Дроссель ККМ

    Такая схема обеспечивает невысокий коэффициент - 0,7 - 0,85 , в зависимости от нагрузки и имеет существенный недостаток - выбросы напряжения при изменении нагрузки, поэтому конденсаторы должны быть с увеличенным рабочим напряжением.

    Пассивные корректоры использовались в очень старых моделях кондиционеров (теперь они не соответствуют ни европейским, ни японским стандартам), также используются и сейчас в дешёвых китайских инверторах.

     

    Схемы активных ККМ

     

    Активные корректоры имеют в своей схеме активные компоненты - транзисторы, работающие в ключевом режиме, управляемые специализированными микросхемами.

    Схема активного ККМ

    Кстати, данная схема в немного видоизменённом виде наиболее часто используется в кондиционерах Daikin малой и средней мощности.

    Принципиальная схема ККМ Daikin

    Схема активного ККМ в инверторном кондиционере

    В разных сериях кондиционеров, и у разных производителей используются различные схемы и элементы. Например, транзистор может быть полевым или биполярным с изолированным затвором (IGBT).

    На плате это выглядит так:

    Детали на плате корректора - диод, транзистор, выпрямительный мост

     

    Встречаются также схемы с двумя дросселями, обычно это кондиционеры мощностью более 5 кВт (потребляемой, а не холодильной), при этом используются и два транзистора, что видно на скриншоте схемы из сервис-мануала:

    В ККМ используется два дросселя и транзистора 

    Также, сейчас выпускается большое количество уже готовых модулей ККМ - все силовые активные элементы, а также управляющие и драйверные микросхемы находятся внутри:

    Вид ККМ на плате

    На деталях видны белые следы термопасты - так как все активные элементы при работе греются, для них необходим теплоотвод, обычно это алюминиевый радиатор, который крепится на эти элементы, а термопаста необходима для хорошего теплового контакта.

    Радиатор для охлаждения активных элемнтов платы

     

     

    Трёхфазные выпрямители

    Выше мы рассмотрели схемы с однофазным питанием, более мощные установки питаются трёхфазным напряжением.

    Трёхфазный выпрямитель

    Трёхфазное напряжение выпрямляется и сглаживается конденсаторами и далее схема не отличается от однофазной.

    Очень часто используют модули в которых расположены сразу все силовые детали - выпрямитель, ККМ и IPM.