رکتیفایر یا یکسو کننده به چه دستگاه هایی گفته می شود؟

رکتیفایر چیست؟

رکتیفایر یک وسیله‌ی الکترونیکی خاص است که برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم (a.c./d.c.) به کار برده می‌شود. جهت به دست آوردن سیگنال جریان d.c. می‌توان از رکتیفایر تریستور، رکتیفایر IGBT و یا رکتیفایر Diode+IGBT استفاده کرد. اغتشاش هارمونیک کلی در جریان ورودی و مقادیر ضریب توان از تفاوت‌های عمده و اصلی در بین گونه‌های مختلف رکتیفایر هستند.
براساس محدودیت‌های THDi & PF مشتریان می‌توان مدل رکتیفایر مناسب را انتخاب کرد.

باتری یو پی اس
باتریهای یو پی اس به لینک d.c. مشابه متصل هستند (به موازات پل‌ها). دومین کارکرد رکتیفایر این است که ظرفیت باتری متصل شده را دوباره شارژ می‌کند. برای حذف کردن هر گونه‌ی مؤلفه‌ی a.c. که به جریان d.c. اضافه شده است از یک پیچک استفاده می‌شود (این پیچک به صورت سری به قطب مثبت یا منفی متصل نشده است.)
رکتیفایر ۱۲ پالس
رکتیفایر ۱۲ پالس
به دست آوردن پیکربندی رکتیفایر دوازده پالس از طریق متصل کردن دو رکتیفایر شش پالس به صورت موازی امکان‌پذیر است.
با به کار بردن مبدل‌های خاص می‌توان به تفکیک و جداسازی گالوانیک دست پیدا کرد.
دوازده پالس بدون تفکیک گالوانیک
برای جابجایی و تغییر در حدود  در فازهای ورودی دومین رکتیفایر از مبدل Delta/Star (Dy11) استفاده می‌شود و در اولین رکتیفایر فازها تغییر داده نمی‌شوند.
دوازده پالس با تفکیک گالوانیک
در این مورد، برای جابجایی و تغییر فاز از یک مبدل خاص (D11+Ddo) استفاده می‌شود.
در عین حال تفکیک و جداسازی گالوانیک به طور کامل بین رکتیفایر و منابع تغذیه‌ی ورودی صورت می‌گیرد.
رکتیفایر چیست
مانده‌های هارمونیک رکتیفایر تریستور
رکتیفایر تریستور یک بار غیرخطی متداول است که هارمونیک جریان را بر طبق فرمول‌های زیر ایجاد می‌کند:
که در آن:
Hn= عدد هارمونیک                 k = عدد ثابت برابر با ۱، ۲؛ ۳
P = تعداد تبدیل یا پالس‌های رکتیفایر
رکتیفایر شش پالس در ششم ± یک هارمونیک به وجود می‌آورد، یعنی در یکی بیشتر و یکی کمتر از هر مضرب شش.
دامنه و بزرگی جریان‌های هارمونیک به وجود آمده به موارد زیر بستگی دارد:— نوع مدار رکتیفایر— امپدانس (مقاومت ظاهری) خط ورودی— کیفیت خود منبع
حاصل‌ضرب هارمونیک جریان و امپدانس در فرکانس‌های مختلف موجب به وجود آمدن انحراف (اغتشاش) ولتاژ می‌شود.

از آنجایی که یو پی اس برای منبع توان خود یک بار غیرخطی می‌باشد لازم است که در مورد اینکه آیا هارمونیک ایجاد شده با بارهای دیگری که به همان شبکه متصل هستند تداخل دارد یا نه تجزیه و تحلیل صورت بگیرد.
جداول ذیل مقادیر هارمونیک را که برای بعضی از کاربردها اندازه‌گیری شده‌اند نشان می‌دهد.
این مقادیر تحت تأثیر ویژگی‌های منبع تغذیه‌ی ورودی قرار دارند و بنابراین در کاربردهای عملی و واقعی مقادیر اندازه‌گیری شده برای کاربردها متفاوت از مقادیری هستند که در این جداول ذکر شده‌اند.

رکتیفایر چیست
طیف و شکل موج رکتیفایر تریستور
برای بهبود اغتشاش هارمونیک جریان ورودی کل (THD) و فاکتور توان ورودی (PF) افزودن فیلترها مناسب است.

رکتیفایر Diode+IGBT
این گونه از رکتیفایر فقط بر روی یو پی‌اس‌های سری ۳۳LanPro موجود است.
شش دیود در پل ورودی قرار گرفته‌اند تا جریان متناوبی را که وارد می‌شود تبدیل کنند.
دو یا شش IGBT (بستگی به نسخه‌ی LanPro دارد) برای فراهم کردن مدولاسیون دامنه‌ی سیگنال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
هرچه تعداد IGBT بیشتر باشد انحراف و اغتشاش هارمونیک جریان ورودی کمتر می‌شود.

طیف و شکل موج رکتیفایر Diode+IGBT

رکتیفایر چیست
رکتیفایر IGBT
رکتیفایر آی جی بی تی
در این رکتیفایر از شش IGBT برای تبدیل کردن سیگنال a.c. استفاده می‌شود.
ترانزیستور دوقطبی با گیت عایق (Insulated Gate Bipolar Transistor) یک نیمه‌رسانای بسیار سریع و مطمئن است. با حرکت دادن گیت (مدخل) آن مدوله کردن سیگنال ورودی و به دست آوردن جریان خروجی d.c. امکان‌پذیر می‌شود.
از این تکنولوژی برای بهتر کردن عملکرد سیگنال یو‌ پی‌اس ورودی استفاده می‌شود.
در واقع، مقدار THD بسیار پایین است.
رکتیفای IGBT ما از مدولاسیون SVM استفاده می‌کنند.
مدولاسیون بردار فضایی (Space Vector Modulation) یک تکنیک سوئیچینگ خاص است.
مزیت‌های استفاده از SVM عبارتند از:جریان هارمونیک کمتراتلاف توان کمتربازده و کارآیی ثابت با بار جزئی
رکتیفایر چیست
ورود توان (راه‌اندازی نرم)
جریان راه‌اندازی رکتیفایر توسط نرم‌افزار یو پی اس محدود می‌شود (تنظیم شده در ۳۰/۲۰ ثانیه) بدین ظریق مدار ورودی تحت تأثیر هیچ گونه جریان تداخلی از طرف یو پی‌اس قرار نمی‌گیرد. در عمل، جریان ورودی بالا می‌تواند قطع‌کننده‌های ورودی یا فیوزها را تحت تأثیر قرار دهد و مولد متصل شده را ناپایدار و بی‌ثبات کند.
در مورد سیستم یو پی اس موازی، با تغییر دادن پارامتر نرم‌افزار  امکان اصلاح و عوض کردن تأخیر راه‌اندازی رکتیفایر فراهم می‌شود.
مثال
اگر دو یو پی‌اس در پیکربندی RPA قرار بگیرند، رکتیفایر دستگاه دوم به صورت خودکار بعد از «n ثانیه» روشن خواهد شد (معمولاً به عنوان پیش‌فرض در ۵ ثانیه تنظیم می‌شود).
یک سیگنال a.c. که با جریان d.c. خروجی رکتیفایر هم‌پوشانی دارد می‌تواند دمای باتریها را افزایش دهد و طول عمر آنها را کم کند. مولفه‌ی a.c. تحمیل و اضافه شده (جریان شکن) ممکن است توسط شارژر باتری یا رکتیفایر به دلیل تعامل متقابل بین باتری، رکتیفایر و اینورتر به وجود بیاید.
استاندارد VDR0510
در استاندارد VDR0510 عنوان نشده است که شکن باقیمانده در حین شارژ مجدد باتری نباید از حدود زیر تجاوز کند:۱ درصد برحسب ولتاژ۵ درصد برحسب جریان (۵ درصد از ظرفیت باتری)
حداکثر ۲۰ درصد جریان شکن حین تخلیه الکتریکی قابل قبول است.
فرکانس‌های بیشتر از Hz100 برای باتریها خطرناک نیستند.

رکتیفایر چیست
منطقه‌ی در حال کار رکتیفایر
این رکتیفایرها قادر هستند در محدوده‌ی گسترده از ولتاژ (V460÷۳۲۰) و فرکانس (Hz66÷۴۵، ٪۱۰±Hz60/50) ورودی AC عمل کنند و حتی با دامنه‌ی ناپایدار و متغیر از ولتاژ ورودی a.c. مانع از عملکرد باتری می‌شوند.

توجه:
سطوح دیگر از ولتاژ ورودی با متصل کردن یک مبدل فزاینده ـ کاهنده یا خود مبدل به ورودی یو پی اس مجاز هستند.
خود مبدل در مقایسه با مبدل ارزان‌تر و مقرون به صرفه است ولی هیچ گونه تفکیک و جداسازی گالوانیک بین منبع تغذیه‌ی ورودی و یو پی اس به وجود نمی‌آورد.
مبدل‌ها و خود مبدل‌های ارائه شده با جریان تداخلی که محدود به ۷ برابر جریان اسمی است طراحی شده‌اند تا مانع از تداخل‌های احتمالی محافظان ورودی (فیوزها و/یا قطع‌کننده‌های مدار) شوند.
جریان شارژ مجدد

ویژگی
معنی
1
تکنولوژی رکتیفایر به کار رفته باید IGBT، تریستور، Diode+IGBT باشد.
2
پنجره ولتاژ ورودی رکتیفایر
3
در صورت وجود مقادیر متفاوت از ولتاژ ورودی می‌توان از مبدل تطبیقی استفاده کرد (فصل ۱۵ را ببینید).
4
پنجره فرکانس ورودی. رکتیفایر می‌تواند درون این محدوده کار کند.
5
ضریب توان ورودی در شرایط بار کامل
6
اغتشاش (انحراف) هارمونیک کلی در جریان ورودی در درصد بار متفاوت
7
مقدار جریان بیشینه در روشن شدن رکتیفایر
8
دوره‌ی تناوبی رکتیفایر که برای رسیدن به ۱۰۰ درصد از سطح کار (بار) مورد نیاز است. در این حین، بعد از وقوع نقص در منبع تغذیه، باتریها برای پل اینورتر انرژی فراهم خواهند کرد.
9
خطای مجاز (تلرانس) ولتاژ شناور خروجی در رکتیفایر
10
مولفه‌ی ولتاژ a.c. اضافه شده به لینک d.c.
11
مولفه‌ی جریان a.c. اضافه شده به لینک d.c.
12
تنظیم کردن حداکثر جریان شارژ مجدد امکان‌پذیر است (با تغییر دادن پارامترها از صفحه)
13
مقادیر توان در ورودی رکتیفایر با اینورتر در ۱۰۰ درصد بار و بدون شارژ کردن باتری
14
مقادیر توان در ورودی رکتیفایر با اینورتر در ۱۰۰ درصد بار و با جریان کامل شارژ باتری
15
حداکثر جریان شارژ مجدد باتری که در بار کامل وجود دارد.