În mod tradiţional redresoarele folosite pentru încărcarea bateriilor de acumulatori din substaţiile de distribuţie a energiei şi din alte aplicaţii industriale sunt de tip trifazat, cu punte de tiristori. Odată cu dezvoltarea tehnologiei şi trecerea la convertizoarele statice de înaltă frecvenţă, cerinţele în ceea ce priveşte randamentul şi fiabilitatea au crescut. Presiunea a apărut la început în domeniul telecomunicaţiilor, extinzându-se treptat spre alte domenii. Scopul prezentului articol este strict de a prezenta principiul de funcţionare al redresoarelor modulare şi al avantajelor acestei topologii, fără a intra în amănunte.
Un sistem redresor modular de se compune minim din unul sau mai multe module redresoare de putere montate în subrackuri standard de 19" şi o unitate de control denumită şi controler. Modulele redresoare din acelaşi sistem sistem împart curentul total de sarcină în mod egal, funcţionând în aşa numitul regim de load sharing (împărţirea sarcinii). Modul de proiectare şi punctul de funcţionare de pe caracteristica IU face posibilă operarea în acest regim oarecum neobişnuit pentru două surse de curent continuu.
În cazul redresoarelor Cordex, fiecare modul se alimentează monofazat şi are ieşirea de curent continuu conectată la barele de ieşire ale redresorului. Pentru obţinerea unui redresor trifazat este necesar ca sistemul să conţină minim 3 module redresoare, fiecare fiind alimentat de pe o fază. Acelaşi redresor se poate alimenta şi de pe una sau două faze dacă se doreşte.
Avantaj 1: Modulele redresoare fiind alimentate monofazat, dispariţia uneia sau a două din faze nu va afecta funcţionarea redresorului decât în sensul reducerii curentului total disponibil la valoarea maximă a curentului care poate fi debitat de modulele de pe fazele care sunt disponibile. În cele mai multe cazuri în practică asta înseamnă un timp mai lung de reîncărcare al bateriilor.
Modulele sunt total independente funcţional. În cazul în care se întrerupe alimentarea unuia din ele sau se defectează, respectivul modul intră într-o stare de impedanţă ridicată, neinfluenţând funcţionarea celorlalte module.
Avantaj 2: Defectarea unui modul nu afectează funcţionarea redresorului decât în sensul scăderii curentului total disponibil.
Conform standardelor preluate din sistemele de electroalimentare din telecomunicaţii, modulele sunt de tip hot swappable. Asta înseamnă că se pot scoate şi introduce în subrack (sertar) în timpul funcţionării, fără a fi nevoie de întreruperea alimentării.
Avantaj 3: Modulele defecte se pot schimba fără întreruperea alimentării sarcinii.
Starea funcţională a modulelor este afişată prin 3 LED-uri aflate pe fiecare din ele. Astfel e simplu de determinat dacă un modul are probleme.
Avantaj 4: Nu este nevoie de prezenţa unei echipe specializate pentru rezolvarea unei probleme tehnice. După depistarea modulului defect acesta se scoate pur şi simplu trăgând de un mâner (după ce se slăbeşte cu mâna şurubul de asigurare).
Unitatea de control comunică cu modulele redresoare şi alte dispozitive ale sistemului prin bus digital CAN de mare viteză. În cazul în care legătura cu un modul se întrerupe, controlerul va emite o alarmă şi va afişa pe ecran mesajul corespunzător. În cazul improbabil al defectării unităţii de control, softul de tip firmware din fiecare modul redresor îi va permite să funcţioneze în continuare. În locul tensiunii programate din controler, modulul va avea la ieşire o tensiune de siguranţă denumită Safe Voltage care a fost programată de operator de la început şi care se află în interiorul plajei tensiunilor admisibile.
Avantaj 5: Defectarea unităţii de control nu afectează funcţionarea redresorului.
Puterea sistemului depinde de numărul de module instalate în sistem. Astfel, dacă se constată la un moment dat că e necesar un curent mai mare se mai adaugă module în subrack sau dacă e cazul se mai adaugă subrackuri cu module. Un singur controler poate controla până la 146 module.
Avantaj 6: Scalabilitatea puterii. Posibilitate de upgrade în orice perioadă a duratei de exploatare.
Redundanţa necesară conform normelor se poate realiza cu un singur redresor, adăugându-se la numărul de module necesare înca un modul în plus. Această redundanţă este una de tip N+1. Dacă e cazul se poate opta pentru o redundanţă sporită adăugându-se mai multe module în plus faţă de necesar.
Avantaj 7: Redundanţa se poate obţine cu un singur sistem redresor configurat corespunzător. Astfel se pot obţine economii substanţiale.
