Tác hại của dòng điện hài của nguồn điện chuyển mạch
Có các ống chuyển mạch công suất cao được lắp đặt trong nguồn điện và chúng sẽ tạo ra sóng hài khi chúng hoạt động ở tần số cao, gây nhiễu điện từ cho các thiết bị xung quanh và ảnh hưởng đến chất lượng điện của lưới điện. Do đó, rất cần thiết để triệt tiêu sóng hài do nguồn điện chuyển mạch tạo ra.
Các phương pháp triệt tiêu hiện tại có thể được chia thành lọc chủ động và lọc thụ động. Trong số đó, hiệu quả lọc của cái trước tốt hơn, nhưng công nghệ của nó tương đối phức tạp và rất khó thiết kế trong các ứng dụng thực tế; phương pháp lọc thụ động sau này cũng có thể triệt tiêu sóng hài và cũng có thể đạt được hiệu quả bù công suất phản kháng, nhưng hiệu quả kiểm soát của nó kém hơn nhiều so với lọc chủ động.
Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành cung cấp điện, Jinshengyang đã phát triển một mạch tích hợp PFC có độ tin cậy cao cho sóng hài tần số cao được tạo ra bằng cách chuyển đổi nguồn điện. Thông qua các thí nghiệm kiểm tra mô phỏng và phản hồi sử dụng tại hiện trường, hiệu suất hệ số công suất của bộ nguồn đã liên tục được tối ưu hóa và cải thiện. Các sản phẩm cấp nguồn chuyển mạch PFC chủ động có khả năng triệt tiêu siêu hài, chẳng hạn như: sê-ri LMF, sê-ri LIF, sê-ri LOF, v.v., hệ số công suất của sản phẩm có thể lên tới 0.99, có thể triệt tiêu hiệu quả nhiễu điện từ do sóng hài tần số cao gây ra cho thiết bị xung quanh, cải thiện tỷ lệ sử dụng năng lượng của lưới điện;
02 Phân tích cơ chế điều hòa chuyển đổi nguồn điện
Trong mạch chuyển mạch của nguồn điện chuyển mạch, ống chuyển mạch chỉ có hai trạng thái làm việc: bật và tắt. Tại thời điểm này, sẽ có tín hiệu AC tương ứng với tần số hoạt động trong điện áp đầu ra và tín hiệu hài này sẽ tiếp tục tồn tại trong điện áp đầu ra. Khi dòng điện chạy qua tải phi tuyến tính: chẳng hạn như tải điện dung hoặc điện cảm, Nếu điện áp đặt vào không thể hiện mối quan hệ tuyến tính, thì dòng điện không hình sin sẽ được hình thành, từ đó tạo ra sóng hài.
Triệt tiêu sóng hài trong HTĐ là khống chế sóng hài trong giá trị giới hạn bằng cách giảm hoặc triệt tiêu dòng điện hài đưa vào hệ thống. Ví dụ: nếu tần số xung của tín hiệu điều khiển của công tắc được đặt thành 100kHz, thì có thể thấy rằng: Cả năng lượng hài bậc 3 và bậc 5 của thành phần lẻ của sóng cơ bản đầu ra đều tồn tại. Ngoài ra, tại cạnh tăng và cạnh giảm, tốc độ thay đổi điện áp của tín hiệu xung rất nhanh và tốc độ thay đổi dòng điện cũng rất nhanh; trong quá trình này sẽ tạo ra thành phần tần số cao khác với tần số xung điều khiển. Có thể thấy rằng để điều khiển thành phần tần số của nguồn điện chuyển mạch, xung điều khiển chuyển mạch phải được lựa chọn hợp lý theo nhu cầu thiết kế khi thiết kế nguồn điện chuyển mạch. Ngoài ra, tốc độ của xung điều khiển cũng nên giảm.
03 Hiểm họa của dòng điện điều hòa
Trong những năm gần đây, các sự cố và tai nạn do sóng hài liên tục xảy ra, mức độ nghiêm trọng của tác hại của sóng hài đã thu hút sự quan tâm cao độ của mọi người. Tác hại của sóng hài được tạo ra bằng cách chuyển đổi nguồn điện sang lưới điện công cộng và các hệ thống khác thường có các khía cạnh sau:
04 Phương pháp triệt tiêu sóng hài của bộ nguồn chuyển mạch sử dụng bộ lọc EMI
Công nghệ lọc EMI có thể triệt tiêu nhiễu đột biến một cách hiệu quả và có thể lọc nhiễu dẫn truyền và nhiễu bức xạ một cách hiệu quả. Hình 4 cho thấy bộ lọc EMI, bao gồm các tụ điện và cuộn cảm; nó được kết nối với đầu vào của nguồn điện chuyển đổi và các tụ điện bỏ qua tần số cao là C1 và C5. nhiễu chế độ vi sai được lọc ra; L1, C3, C4 và L2, C3, C4 lọc nhiễu chế độ chung trong mạch; các thử nghiệm thực tế cho thấy rằng khi các tham số của các thành phần được chọn hợp lý, bộ lọc EMI có thể đạt được hiệu ứng triệt tiêu sóng hài tốt hơn của nguồn điện chuyển mạch.
Sử dụng mạch hiệu chỉnh hệ số công suất thụ động
Mạch lọc EMI được giới thiệu ở phần trước triệt sóng hài. Mặc dù nó có thể triệt tiêu nhiễu dẫn và nhiễu bức xạ một cách hiệu quả, nhưng nó lại bất lực trước sự biến dạng dạng sóng dòng điện đầu vào. Do đó, để giảm đáng kể hàm lượng sóng hài trong dòng điện, cần phải phân tích mạch lọc tụ điện chỉnh lưu cầu, tìm ra các đặc tính đầu vào của nó và thực hiện các cải tiến cần thiết.
Một trong những mạch điều chỉnh hệ số công suất thụ động, các thành phần của nó bao gồm tụ điện và điốt; khi mạch ổn định, sóng hài dòng điện đầu vào sẽ được cải thiện một cách hiệu quả do thời gian dẫn của điốt chỉnh lưu được kéo dài.
Sử dụng mạch điều chỉnh hệ số công suất hoạt động
Khác với mạch hiệu chỉnh hệ số công suất thụ động, chiến lược điều chế độ rộng xung được sử dụng trong mạch hiệu chỉnh hệ số công suất chủ động và hiệu quả điều khiển của nó rõ ràng là tốt hơn so với mạch hiệu chỉnh hệ số công suất thụ động. Dòng điện đầu vào của nó có thể được hiệu chỉnh thành sóng hình sin, hàm lượng sóng hài nằm trong khoảng 10 phần trăm và hệ số công suất cũng có thể được hiệu chỉnh về gần bằng 1.
Một mạch đơn giản hóa để điều chỉnh hệ số công suất hoạt động thông qua điều khiển vòng lặp kép; trong đó, vòng ngoài điều khiển điện áp đầu ra và vòng trong điều khiển dòng điện dẫn; áp dụng chiến lược điều khiển phù hợp có thể đảm bảo rằng dòng điện cực đại của cuộn cảm theo dõi sự thay đổi của VDC phía trên, Do đó đạt được dòng điện trung bình có dạng hình sin.
Một mạch điều chỉnh hệ số công suất hoạt động khác sử dụng mạch tích hợp PFC tăng cường BOOST và phân tích nguyên lý hoạt động của nó: khi tần số nguồn AC được kết nối, điện áp đầu vào sẽ sạc C1 qua mạch chỉnh lưu cầu và khi tụ điện Khi điện áp trên mạch tăng đến một giá trị nhất định, IC điều khiển chính của mạch PFC sẽ được khởi động và xung PWM tương ứng sẽ được cung cấp từ chân GATE của IC, sau đó xung sẽ điều khiển ống MOS Q1 để làm cho nó hoạt động trong chuyển trạng thái; thông qua điện trở lấy mẫu R3 và R4, giá trị lấy mẫu được gửi đến bộ so sánh vòng điện áp IC; đồng thời, khi điện áp được gửi đến bộ so sánh phát hiện dòng điện IC, có thể thu được tín hiệu lỗi thông qua bộ cộng bên trong, bộ cộng này điều chỉnh đầu ra xung PWM, để điều khiển dòng điện trên L1 sao cho dạng sóng dòng điện đầu vào tuân theo đầu vào hiệu điện thế sao cho hệ số công suất gần bằng 1.
