El dany del corrent harmònic de la font d'alimentació de commutació
Hi ha tubs de commutació d'alta potència instal·lats a la font d'alimentació i generaran harmònics quan actuen a freqüències elevades, provocant interferències electromagnètiques als equips circumdants i afectant la qualitat de l'energia de la xarxa. Per tant, és molt necessari suprimir els harmònics generats per la font de commutació.
Els mètodes de supressió actuals es poden dividir en filtratge actiu i filtrat passiu. Entre ells, l'efecte de filtratge del primer és millor, però la seva tecnologia és relativament complicada i és difícil de dissenyar en aplicacions pràctiques; el mètode de filtratge passiu d'aquest últim també pot suprimir els harmònics i també pot aconseguir l'efecte de compensació de potència reactiva, però el seu efecte de control és molt inferior al del filtrat actiu.
Amb anys d'experiència en la indústria de la font d'alimentació, Jinshengyang ha desenvolupat un circuit integrat PFC altament fiable per als harmònics d'alta freqüència generats per fonts d'alimentació commutades. Mitjançant experiments de prova de simulació i comentaris d'ús de camp, el rendiment del factor de potència de la font d'alimentació s'ha optimitzat i millorat contínuament. Productes d'alimentació de commutació PFC actius amb capacitat de supressió súper harmònica, com ara: sèrie LMF, sèrie LIF, sèrie LOF, etc., el factor de potència del producte pot arribar fins a 0.99, que pot suprimir eficaçment el la interferència electromagnètica causada per harmònics d'alta freqüència als equips circumdants, millora la taxa d'utilització d'energia de la xarxa elèctrica;
02 Anàlisi del mecanisme harmònic d'alimentació de commutació
Al circuit de commutació de la font d'alimentació de commutació, el tub de commutació només té dos estats de treball: encès i apagat. En aquest moment, hi haurà un senyal de CA corresponent a la freqüència de funcionament a la tensió de sortida, i aquest senyal harmònic continuarà existint a la tensió de sortida. Quan el corrent flueix a través d'una càrrega no lineal: com una càrrega capacitiva o inductiva, el Si la tensió aplicada no mostra una relació lineal, es formarà un corrent no sinusoïdal, generant així harmònics.
La supressió d'harmònics en el sistema d'alimentació és controlar els harmònics dins del valor límit reduint o eliminant el corrent harmònic injectat al sistema. Per exemple, si la freqüència de pols del senyal de control de l'interruptor s'estableix a 100 kHz, es pot veure que: Existeixen tant l'energia harmònica 3r com la 5a harmònica del component senar de l'ona fonamental de sortida. A més, a la vora ascendent i descendent, la taxa de canvi de tensió del senyal de pols és molt ràpida i la taxa de canvi actual també és molt ràpida; en aquest procés, es generarà un component d'alta freqüència diferent de la freqüència de pols de control. Es pot veure que per controlar el component de freqüència de la font d'alimentació de commutació, el pols de control de commutació s'ha de seleccionar raonablement segons les necessitats de disseny quan es dissenya la font d'alimentació de commutació. A més, també s'ha de reduir la freqüència del pols de control.
03 Riscos del corrent harmònic
En els darrers anys, s'han produït contínuament diversos errors i accidents causats pels harmònics i la gravetat del dany harmònic ha despertat l'atenció de la gent. El dany dels harmònics generats per la commutació de fonts d'alimentació a les xarxes públiques d'energia i altres sistemes té en general els aspectes següents:
04 Mètode de supressió de corrent harmònic per canviar la font d'alimentació mitjançant un filtre EMI
La tecnologia de filtrat EMI pot suprimir eficaçment les interferències de punta i pot filtrar eficaçment les interferències de conducció i les interferències de radiació. La figura 4 mostra un filtre EMI, que es compon de condensadors i inductors; està connectat a l'extrem d'entrada de la font d'alimentació de commutació i els condensadors de bypass d'alta freqüència són C1 i C5. La interferència del mode diferencial es filtra; L1, C3, C4 i L2, C3, C4 filtren les interferències de mode comú al circuit; Les proves reals mostren que quan els paràmetres dels components es seleccionen raonablement, el filtre EMI pot aconseguir un millor efecte de supressió harmònic de canviar la font d'alimentació.
Ús de circuits de correcció passius del factor de potència
El circuit de filtre EMI introduït a la secció anterior suprimeix els harmònics. Tot i que pot suprimir eficaçment la conducció i la interferència de radiació, és impotent davant la distorsió de la forma d'ona del corrent d'entrada. Per tant, per tal de reduir molt el contingut harmònic del corrent, cal analitzar el circuit del filtre del condensador del pont rectificador, conèixer les seves característiques d'entrada i fer les millores necessàries.
Un dels circuits de correcció del factor de potència passiu, els seus components inclouen condensadors i díodes; quan el circuit sigui estable, els harmònics del corrent d'entrada es milloraran efectivament a causa del temps de conducció estès dels díodes rectificadors.
Utilitzeu circuits de correcció del factor de potència actiu
A diferència del circuit de correcció del factor de potència passiu, l'estratègia de modulació d'amplada de pols s'utilitza al circuit de correcció del factor de potència actiu i el seu efecte de control és, òbviament, millor que el del circuit de correcció del factor de potència passiu. El seu corrent d'entrada es pot corregir a una ona sinusoïdal, el contingut harmònic es troba dins del 10 per cent i el factor de potència també es pot corregir perquè sigui proper a 1.
Un circuit simplificat per a la correcció del factor de potència activa adopta un control de doble bucle; on, el bucle exterior controla la tensió de sortida i el bucle interior controla el corrent de l'inductor; L'adopció d'una estratègia de control adequada pot garantir que el corrent màxim de l'inductor segueixi el canvi del VDC superior, així s'aconsegueix un corrent mitjà amb una forma sinusoïdal.
Un altre circuit de correcció del factor de potència actiu utilitza un circuit integrat BOOST Boost PFC i s'analitza el seu principi de funcionament: quan la freqüència d'alimentació AC està connectada, la tensió d'entrada carrega C1 a través del circuit rectificador del pont, i quan el condensador quan la tensió del circuit augmenta a un determinat valor, s'iniciarà l'IC de control principal del circuit PFC i es donarà el pols PWM corresponent des del pin GATE de l'IC i, a continuació, el pols conduirà el tub MOS Q1 perquè funcioni al canvi d'estat; a través de la resistència de mostreig R3 i R4, el valor de mostreig s'envia al comparador de bucle de tensió IC; al mateix temps, quan la tensió s'envia al comparador de detecció de corrent IC, es pot obtenir un senyal d'error a través del sumador intern, que ajusta la sortida del pols PWM, per controlar el corrent a L1 de manera que la forma d'ona del corrent d'entrada segueixi l'entrada. tensió de manera que el factor de potència sigui proper a 1.
