Com resoldre l'harmònic de la font d'alimentació de commutació
En els equips electrònics moderns, la font d'alimentació de commutació és una forma d'alimentació àmpliament utilitzada, que té les característiques de mida petita i alta eficiència. Tanmateix, canviar la font d'alimentació també produirà harmònics, que afectaran la qualitat de la font d'alimentació i l'estabilitat de la xarxa elèctrica fins a cert punt, i fins i tot causaran danys als circuits i dispositius. Per tant, és imprescindible resoldre el problema harmònic de canviar la font d'alimentació.
Causes dels harmònics en l'alimentació de commutació
L'ona harmònica es refereix a una mena de forma d'ona elèctrica amb una freqüència més alta que l'ona fonamental, i la seva font generalment prové de factors com ara la càrrega no lineal, la tensió no sinusoïdal i la interferència electromagnètica. El principi de funcionament de la commutació de la font d'alimentació determina que és fàcil produir harmònics.
1. Efecte de curtcircuit del circuit de filtre del condensador
En canviar la font d'alimentació, el circuit de filtre del condensador redueix principalment la tensió de pols a la sortida de la font d'alimentació, però a alta freqüència, el condensador també és un curtcircuit. Tanmateix, el curtcircuit farà que el corrent harmònic flueixi a la font d'alimentació, produirà oscil·lacions al conductor i provocarà soroll i efecte tèrmic.
2. Efecte de ressonància del circuit de filtre d'inductància
A la font d'alimentació de commutació, el circuit de filtre d'inductància s'utilitza principalment per evitar la pulsació d'alta freqüència de la sortida de la font d'alimentació. Quan el corrent de càrrega és molt baix, la inductància es troba en un estat de ressonància, que produirà un corrent harmònic d'alta freqüència. El corrent harmònic d'alta freqüència generat ressonarà al condensador de la font d'alimentació i la inductància de la línia i generarà oscil·lacions d'alta freqüència quan flueixi el corrent.
3. Influència de la ressonància del circuit de retroalimentació d'inductància
El circuit de retroalimentació ressonant és una característica de rendiment important de la font d'alimentació de commutació. El controlador de retroalimentació s'utilitza per controlar contínuament la càrrega i la font d'alimentació, per tal d'ajustar la sortida de la font d'alimentació a temps i millorar l'eficiència de tot el circuit. Tanmateix, el circuit de retroalimentació inductiva reduirà la tensió de sortida de la font d'alimentació a través del circuit ressonant, la qual cosa augmentarà la generació de corrent harmònic.
4. La influència de la freqüència de treball
Com més gran sigui la freqüència de treball de la font de commutació, més alts són els harmònics i més ric és el corrent harmònic. El corrent d'alta freqüència generarà ones electromagnètiques relativament grans a la bobina, cosa que també conduirà al fenomen que el propi aparell elèctric i les ones electromagnètiques estan plenes d'interacció a l'aire.
Dany dels harmònics de la font de commutació
L'harmònic de la font d'alimentació de commutació perjudicarà l'equip i el sistema, i el dany específic és el següent:
1. Danys a la pròpia font d'alimentació de commutació.
L'harmònic generat en canviar la font d'alimentació a alta freqüència augmentarà el consum intern de calor del tub de commutació i augmentarà el risc de danys.
2. Danys a la càrrega
Els harmònics de sortida de la font d'alimentació de commutació afectaran la càrrega, cosa que és fàcil de danyar els components del circuit, especialment per a instruments de precisió i equips mèdics.
3. Danys a la xarxa elèctrica
Després que la font d'alimentació de commutació produeixi harmònics, s'escamparà per la xarxa elèctrica i augmentarà el corrent harmònic de la xarxa elèctrica, la qual cosa comportarà problemes com ara la sobrecàrrega de la xarxa elèctrica, l'augment de la temperatura dels cables, danys al nucli del transformador d'energia i així successivament, afectant així l'estabilitat.
Solucions als harmònics de la font de commutació
Per tal de resoldre millor el problema harmònic de la commutació d'alimentació, normalment s'adopten les solucions següents:
1. Adoptar un circuit de supressió harmònic.
L'ús del circuit de supressió d'harmònics pot limitar la generació de corrent d'alta freqüència i reduir eficaçment la influència del corrent harmònic en la commutació de la font d'alimentació.
2. Adopta un filtre nou
El nou filtre té una bona solució al problema harmònic de la commutació de la font d'alimentació, com ara l'ús d'un circuit de topologia no inductiu, filtre multi-condensador-multi-paràmetre, etc.
3. Millorar el disseny de la font d'alimentació commutada.
En el disseny de la font d'alimentació de commutació, hauríem d'optimitzar els seus components electrònics, formes de cablejat i materials compostos, per tal de minimitzar la pèrdua d'energia interna i la degradació d'energia i reduir la generació d'harmònics.
4. Instal·leu aparells d'estalvi d'energia o augmenteu la tensió de sortida.
Mitjançant la instal·lació d'aparells d'estalvi d'energia o augmentant la tensió de sortida de la font d'alimentació de commutació, la generació i la influència del corrent harmònic es poden reduir de manera efectiva.
