Вредата на хармоничния ток на импулсното захранване
В електрозахранването са инсталирани превключващи тръби с висока мощност и те ще генерират хармоници, когато действат на високи честоти, причинявайки електромагнитни смущения на околното оборудване и влияят върху качеството на захранването на мрежата. Следователно е много необходимо да се потиснат хармониците, генерирани от импулсното захранване.
Настоящите методи за потискане могат да бъдат разделени на активно филтриране и пасивно филтриране. Сред тях филтриращият ефект на първия е по-добър, но неговата технология е сравнително сложна и е трудно да се проектира в практически приложения; методът на пасивно филтриране на последния може също да потисне хармониците и може също да постигне ефекта на компенсация на реактивната мощност, но контролният му ефект е много по-малък от този на активното филтриране.
С дългогодишен опит в индустрията за захранване, Jinshengyang разработи високонадеждна PFC интегрална схема за високочестотните хармоници, генерирани от импулсни захранвания. Чрез симулационни тестови експерименти и обратна връзка за използване на място, производителността на фактора на мощността на захранването непрекъснато се оптимизира и подобрява. Активни PFC превключващи захранващи продукти с възможност за супер хармонично потискане, като: серия LMF, серия LIF, серия LOF и т.н., факторът на мощността на продукта може да достигне до 0.99, което може ефективно да потисне електромагнитни смущения, причинени от високочестотни хармоници на околното оборудване, подобряване на степента на използване на мощността на електрическата мрежа;
02 Анализ на хармоничен механизъм на импулсно захранване
В превключващата верига на импулсното захранване превключващата тръба има само две работни състояния: включено и изключено. По това време ще има AC сигнал, съответстващ на работната честота в изходното напрежение, и този хармоничен сигнал ще продължи да съществува в изходното напрежение. Когато токът протича през нелинеен товар: като капацитивен или индуктивен товар, Ако приложеното напрежение не показва линейна зависимост, ще се формира несинусоидален ток, като по този начин се генерират хармоници.
Потискането на хармониците в енергийната система е да се контролират хармониците в рамките на граничната стойност чрез намаляване или елиминиране на хармоничния ток, инжектиран в системата. Например, ако импулсната честота на управляващия сигнал на превключвателя е настроена на 100 kHz, може да се види, че: Съществуват както 3-та хармонична, така и 5-та хармонична енергия на нечетния компонент на изходната основна вълна. В допълнение, при нарастващия фронт и спадащия фронт скоростта на промяна на напрежението на импулсния сигнал е много бърза и скоростта на промяна на тока също е много бърза; в този процес ще се генерира високочестотен компонент, различен от честотата на управляващия импулс. Може да се види, че за да се контролира честотната компонента на импулсното захранване, управляващият импулс на превключване трябва да бъде разумно избран в съответствие с проектните нужди при проектирането на импулсното захранване. В допълнение, скоростта на управляващия импулс също трябва да бъде намалена.
03 Опасности от хармоничен ток
През последните години непрекъснато се случват различни повреди и аварии, причинени от хармоници, и сериозността на хармоничните щети предизвика голямо внимание на хората. Вредата от хармоници, генерирани от импулсни захранвания към обществени електрически мрежи и други системи, обикновено има следните аспекти:
04 Метод за потискане на хармоничния ток при импулсно захранване с помощта на EMI филтър
Технологията за филтриране на EMI може ефективно да потисне пиковите смущения и може ефективно да филтрира смущенията на проводимостта и радиационните смущения. Фигура 4 показва EMI филтър, който се състои от кондензатори и индуктори; той е свързан към входния край на импулсното захранване, а високочестотните байпасни кондензатори са C1 и C5. Смущенията в диференциалния режим се филтрират; L1, C3, C4 и L2, C3, C4 филтрират смущенията в общ режим във веригата; действителните тестове показват, че когато параметрите на компонентите са избрани разумно, EMI филтърът може да постигне по-добър ефект на потискане на хармониците на импулсното захранване.
Използване на вериги за корекция на пасивния фактор на мощността
EMI филтърната верига, представена в предишния раздел, потиска хармониците. Въпреки че може ефективно да потиска проводимостта и радиационните смущения, той е безпомощен срещу изкривяването на формата на вълната на входния ток. Следователно, за да се намали значително хармоничното съдържание в тока, е необходимо да се анализира филтърната верига на кондензаторния мостов токоизправител, да се установят входните му характеристики и да се направят необходимите подобрения.
Една от веригите за корекция на пасивния фактор на мощността, нейните компоненти включват кондензатори и диоди; когато веригата е стабилна, хармониците на входния ток ще бъдат ефективно подобрени поради удълженото време на проводимост на токоизправителните диоди.
Използвайте верига за активна корекция на фактора на мощността
За разлика от веригата за корекция на пасивния фактор на мощността, стратегията за модулация на ширината на импулса се използва във веригата за активна корекция на фактора на мощността и нейният контролен ефект очевидно е по-добър от този на веригата за корекция на пасивния фактор на мощността. Неговият входен ток може да бъде коригиран до синусоида, хармоничното съдържание е в рамките на 10 процента, а факторът на мощността също може да бъде коригиран, за да бъде близо до 1.
Опростена схема за активна корекция на фактора на мощността приема управление с двойна верига; при което външната верига контролира изходното напрежение, а вътрешната верига контролира тока на индуктора; приемането на подходяща стратегия за управление може да гарантира, че пиковият ток на индуктора проследява промяната на горния VDC, по този начин се постига среден ток със синусоидална форма.
Друга верига за активна корекция на фактора на мощността използва интегрална схема BOOST boost PFC и нейният принцип на работа е анализиран: когато захранващата честота AC е свързана, входното напрежение зарежда C1 през мостовата токоизправителна верига и когато кондензаторът Когато напрежението във веригата се повиши до определена стойност, главният контролен IC на PFC веригата ще бъде стартиран и съответният PWM импулс ще бъде даден от щифта GATE на IC, след което импулсът ще управлява MOS тръбата Q1, за да я накара да работи в състояние на превключвател; чрез резистора за вземане на проби R3 и R4 стойността на вземане на проби се изпраща към компаратора на веригата на напрежението на IC; в същото време, когато напрежението се изпраща към компаратора за откриване на IC ток, може да се получи сигнал за грешка чрез вътрешния суматор, който регулира изхода на PWM импулса, за да контролира тока на L1, така че формата на вълната на входния ток да следва входа напрежение, така че факторът на мощността да е близо до 1.
