Корректоры коэффициента мощности tPFC)

May 12, 2012 by admin Комментировать »

Форма тока, потребляемого от сети выпрямителем с фильтрующим конденсатором (рис. 25), отличается от синусоидальной. Это связано с тем, что ток выпрямителя течет только в случае, когда напряжение в сети больше напряжения на конденсаторе. На практике зона проводимости выпрямителя ограничена примерно 15° в области пика напряжения. Следствием этого являются большие импульсы потребляемого тока (рис. 26) с амплитудой, в несколько раз превышающей номинальное значение тока.

Наличие пиков потребляемого от сети тока означает генерацию нечётных гармоник (рис. 27), появляется реактивная составляющая мощности.

Это приводит к дополнительному нагреву и потерям в линиях электропередач. Также происходит искажение формы напряжения в питающей сети (обрезаются «верхушки»), что может привести к «перекосу» фаз (в трёхфазной сети при неравномерной нагрузке) и появлению напряжения на нейтрали.

Рис. 27. Гармонический состав тока, потребляемого от сети классическим выпрямителем с фильтрующим конденсатором.

Допустимый уровень эмиссии гармонических составляющих тока источником питания регламентируется ГОСТом Р 51317.3.2-2006 (до 16 А в фазе и до 600 Вт). Гармонический состав потребляемого тока может не удовлетворять требованиям данного ГОСТа. В этом случае применяется пассивный корректор (дроссель на входе выпрямителя), либо активный ВЧ-корректор. Пассивный корректор (дроссель) имеет большие габариты и уместен в устройствах небольшой мощности, где критична цена устройства и не важны габариты. Также существуют другие пассивные схемы, но они работают в узком диапазоне напряжения.

Схемотехника ВЧ-корректора может быть различной — Buck, Boost, Buck-Boost. Наиболее распространённая — Boost — позволяет получить максимально близкое к единице значение co.vcp, повысить напряжение питания источника и тем самым снизить потребляемые токи (снижается нагрев в первичной обмотке, уменьшаются статические потери в ключах на первичной стороне). На рис. 28 представлена классическая схема корректора коэффициента мощности (ККМ).

ККМ разделяются по режиму работы индуктора на ККМ с прерывистым (discontinuous) режимом работы (рис. 29) и на ККМ с непрерывным (continuous) режимом работы (рис. 30). Прерывистый режим работы в основном используется в схемах мощностью до 300 Вт из-за наличия больших токов, протекающих через ключ, и хорош тем, что отсутствуют потери на обратное восстановление бустерного диода. Непрерывный режим используется в схемах мощностью до единиц киловатт, но следует применять диод с малым временем восстановления, например: FEXFRED,

Рис. 28. Схема корректора коэффициента мощности.

Рис. 31. Схема корректора коэффициента мощности ССМ на ICE2PCS01.

■      Сравнение схемных решений

При выборе схемы импульсного преобразователя необходимо знать входные и выходные напряжения, учитывать, должна ли быть вторичная сторона источника гальванически развязана от первичной, а также учитывать требуемую удельную мощность (Вт/дм3). Маломощные неизолирующие повышающие и понижающие преобразователи нашли широкое применение в питании низковольтных схем 1.1…5 В (процессоров, работа от аккумуляторов). Очень широкий ассортимент всевозможных контроллеров выпускает NSC (см. в приложении). Также в приложении приведены параметры дросселей стандартных номиналов Wurth Elektronik. В качестве низковольтных ключей можно использовать транзисторы Optimos Infineon или IRF (см. приложение).

Обратноходовые источники питания, благодаря своей простоте, нашли широкое применение в АС/ DC, DC/DC-источниках. Однако, они имеют не очень высокие показатели удельной мощности. Infineon выпускает контроллеры для управления AC/DC-источником, а также серию Coolset со встроенным ключом. CoolSet позволяет строить простые обратноходовые источники с минимальной «обвеской» мощностью до 240 Вт.

Прямоходовые схемы имеют энергетические показатели на порядок более высокие, чем обратноходовой схемы. Однотранзисторная схема часто применяется в DC/DC-модулях, но не нашла широкого применения в сетевых AC/DC-источниках из-за свойственных ей высоких перенапряжений на ключе. В сетевых AC/DC-источниках повсеместно применяется двухтранзисторная схема.

Полумостовые и мостовые схемы применяются там, где требуется большая выходная мощность. В качестве ключей удачно подойдут транзисторы CoolMos Infineon и IGBT IRF Warp2.

Источник: КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, ГРУППА КОМПАНИЙ СИММЕТРОН

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты