Šteta harmonijske struje prekidačkog napajanja
U napajanju su ugrađene preklopne cijevi velike snage koje će generirati harmonike kada djeluju na visokim frekvencijama, uzrokujući elektromagnetske smetnje okolnoj opremi i utječući na kvalitetu električne energije u mreži. Stoga je vrlo potrebno potisnuti harmonike koje stvara prekidački izvor napajanja.
Sadašnje metode suzbijanja mogu se podijeliti na aktivno filtriranje i pasivno filtriranje. Među njima, učinak filtriranja prvog je bolji, ali njegova je tehnologija relativno komplicirana i teško ju je dizajnirati u praktičnim primjenama; metoda pasivnog filtriranja potonjeg također može potisnuti harmonike, a također može postići učinak kompenzacije jalove snage, ali je njegov učinak kontrole daleko manji od učinka aktivnog filtriranja.
Uz dugogodišnje iskustvo u industriji napajanja, Jinshengyang je razvio visoko pouzdan PFC integrirani krug za visokofrekventne harmonike generirane prekidačkim izvorima napajanja. Putem simulacijskih testnih eksperimenata i povratnih informacija o korištenju na terenu, performanse faktora snage napajanja kontinuirano su optimizirane i poboljšane. Proizvodi s aktivnim PFC prekidačkim napajanjem s mogućnošću potiskivanja super harmonika, kao što su: LMF serija, LIF serija, LOF serija itd., faktor snage proizvoda može doseći do 0.99, što može učinkovito potisnuti elektromagnetske smetnje uzrokovane visokofrekventnim harmonicima na okolnu opremu, poboljšati stopu iskorištenja električne energije mreže;
02 Analiza harmonijskog mehanizma rasklopnog napajanja
U sklopnom krugu prekidačkog napajanja, sklopna cijev ima samo dva radna stanja: uključeno i isključeno. U to vrijeme će postojati AC signal koji odgovara radnoj frekvenciji u izlaznom naponu, a taj harmonijski signal će nastaviti postojati u izlaznom naponu. Kada struja teče kroz nelinearno opterećenje: kao što je kapacitivno ili induktivno opterećenje, Ako primijenjeni napon ne pokazuje linearni odnos, formirat će se nesinusoidalna struja, stvarajući tako harmonike.
Potiskivanje harmonika u elektroenergetskom sustavu je kontrola harmonika unutar granične vrijednosti smanjenjem ili uklanjanjem harmoničke struje ubrizgane u sustav. Na primjer, ako je frekvencija impulsa upravljačkog signala sklopke postavljena na 100 kHz, može se vidjeti da: Postoje i energija 3. harmonika i 5. harmonika neparne komponente izlaznog osnovnog vala. Osim toga, na uzlaznom i silaznom rubu, brzina promjene napona impulsnog signala je vrlo brza, a brzina promjene struje je također vrlo brza; u ovom procesu će se generirati visokofrekventna komponenta različita od frekvencije upravljačkog impulsa. Može se vidjeti da bi se kontrolirala frekvencijska komponenta sklopnog napajanja, sklopni upravljački impuls trebao biti razumno odabran u skladu s projektnim potrebama prilikom projektiranja prekidačkog napajanja. Osim toga, treba smanjiti i brzinu kontrolnog impulsa.
03 Opasnosti od harmonijske struje
Posljednjih godina kontinuirano se događaju razni kvarovi i nezgode uzrokovane harmonicima, a ozbiljnost harmonijskih oštećenja izazvala je veliku pozornost ljudi. Šteta od harmonika generiranih uključivanjem napajanja u javne električne mreže i druge sustave općenito ima sljedeće aspekte:
04 Metoda potiskivanja harmonijske struje prekidačkog napajanja pomoću EMI filtra
EMI tehnologija filtriranja može učinkovito potisnuti šiljaste smetnje i može učinkovito filtrirati smetnje vodljivosti i smetnje zračenja. Slika 4 prikazuje EMI filter, koji se sastoji od kondenzatora i induktora; spojen je na ulazni kraj prekidačkog napajanja, a visokofrekventni premosni kondenzatori su C1 i C5. Smetnje diferencijalnog načina rada se filtriraju; L1, C3, C4 i L2, C3, C4 filtriraju smetnje uobičajenog načina rada u krugu; stvarni testovi pokazuju da kada su parametri komponenti razumno odabrani, EMI filtar može postići bolji učinak potiskivanja harmonika prekidačkog napajanja.
Korištenje strujnih krugova za korekciju pasivnog faktora snage
Krug EMI filtera predstavljen u prethodnom odjeljku potiskuje harmonike. Iako može učinkovito potisnuti smetnje vodljivosti i zračenja, bespomoćan je protiv izobličenja valnog oblika ulazne struje. Stoga, kako bi se uvelike smanjio sadržaj harmonika u struji, potrebno je analizirati krug filtra kondenzatora ispravljača mosta, saznati njegove ulazne karakteristike i izvršiti potrebna poboljšanja.
Jedan od sklopova pasivne korekcije faktora snage, njegove komponente uključuju kondenzatore i diode; kada je krug stabilan, harmonici ulazne struje bit će učinkovito poboljšani zbog produljenog vremena provođenja ispravljačkih dioda.
Koristite strujni krug za korekciju aktivnog faktora snage
Za razliku od kruga za pasivnu korekciju faktora snage, strategija modulacije širine impulsa koristi se u krugu za korekciju aktivnog faktora snage, a njezin je upravljački učinak očito bolji od učinka kruga za korekciju pasivnog faktora snage. Njegova ulazna struja može se korigirati na sinusni val, sadržaj harmonika je unutar 10 posto, a faktor snage također se može korigirati tako da bude blizu 1.
Pojednostavljeni krug za korekciju aktivnog faktora snage prihvaća kontrolu s dvostrukom petljom; pri čemu vanjska petlja kontrolira izlazni napon, a unutarnja petlja kontrolira struju induktora; usvajanje prikladne strategije upravljanja može osigurati da vršna struja induktora prati promjenu gornjeg VDC-a. Time se postiže prosječna struja sinusnog oblika.
Drugi aktivni krug za korekciju faktora snage koristi BOOST boost PFC integrirani krug, a analizira se njegov princip rada: kada je spojena izmjenična strujna frekvencija, ulazni napon puni C1 kroz strujni krug mosnog ispravljača, a kada kondenzator Kada je napon na strujnom krugu poraste na određenu vrijednost, glavni upravljački IC PFC kruga će se pokrenuti, a odgovarajući PWM impuls će se dati s GATE pina IC-a, a zatim će impuls pokrenuti MOS cijev Q1 da radi u stanje prekidača; preko otpornika za uzorkovanje R3 i R4, vrijednost uzorkovanja šalje se komparatoru naponske petlje IC; u isto vrijeme, kada se napon šalje komparatoru za otkrivanje struje IC, signal pogreške može se dobiti kroz interni zbrajač, koji prilagođava izlaz PWM impulsa, za kontrolu struje na L1 tako da valni oblik ulazne struje slijedi ulaz napon tako da faktor snage bude blizu 1.
