tehoelektroniikkaa

Tehoelektroniikka on sähkön muuntamisen ja hallinnan ala, joka käyttää suuritehoisia puolijohdekytkimiä sekä diodijärjestelmiä sähkön muuntamiseen haluttuihin jännitteisiin, virtoihin ja taajuuksiin. Keskeisiä komponentteja ovat MOSFETit, IGBT:t, diodit sekä thyristorit, ja niihin liittyvät suodatus- sekä ohjausosat. Yleisimmät konvertterityypit ovat AC-DC-tasaajat, DC-DC-muuntajat ja DC-AC-invertterit; näitä käytetään muun muassa virtalähteissä, moottorikäytössä sekä uusiutuvan energian järjestelmissä. AC-AC-muunnokset ja HVDC-siirto kuuluvat myös ala-alueen sovelluksiin. Modulaatio- ja ohjaustekniikat, kuten PWM ja Space Vector PWM, mahdollistavat tarkat jännite- ja virtaohjaukset sekä parantuneen hyötysuhteen.

Sovellukset kattavat sähköautot ja latauslaitteet, teho-ohjatut moottorikäyttöjärjestelmät, uusiutuva energia sekä energianhallinnan ja suurten tehokerrosten järjestelmät sekä teholähteet. Tehoelektroniikan etuja ovat parempi energiatehokkuus, pienemmät häviöt ja joustavat ohjausmahdollisuudet, mutta haasteita ovat lämpöjohtaminen, sähkömagneettinen yhteensopivuus, luotettavuus sekä turvallisuus erityisesti korkeajännitteisissä sovelluksissa. Kansainväliset standardit (IEC, IEEE) ohjaavat vaatimuksia ja turvallisuutta.