有源功率因數(shù)校正技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2008/10/9 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):553
常用的開(kāi)關(guān)電源,一般都是由市電電網(wǎng)220 v的交流電供電的。市電220 v交流電經(jīng)過(guò)整流和大電容濾波,得到一個(gè)較為平滑的直流電壓后,向dc/dc pwm轉(zhuǎn)換器提供一個(gè)直流電源電壓u,以供轉(zhuǎn)換器進(jìn)行dc/dc pwm電壓轉(zhuǎn)換。整流一大電容濾波電路是一種非線性元件和儲(chǔ)能元件的組合,如圖1a)所示;因此,雖然輸人交流市電電壓是正弦的,但輸入交流電流的波形卻發(fā)生了嚴(yán)重的畸變,呈窄脈沖狀如圖1b)所示。由此可知,電容濾波的整流電路,會(huì)使市電電網(wǎng)輸人電流產(chǎn)生嚴(yán)重畸變的非正弦(窄脈沖)電流,其諧波電流對(duì)市電電網(wǎng)有危害作用,并使開(kāi)關(guān)電源的輸入功率因數(shù)下降。
圖1 整流一電容濾波電路及其工作波形
窄脈沖電流,含有大量的諧波,使開(kāi)關(guān)電源的諧波噪聲增大。諧波含量的豐富程度可以用“總諧波畸變”(total harmonicdistion,thd)來(lái)表示。
同時(shí)在整流電路的輸入端必須用濾波器濾波,既增加了開(kāi)關(guān)電源的造價(jià),也使開(kāi)關(guān)電源的體積重量增大。
圖2所示為圖整流一電容濾波電路的輸人電量波形及電流諧波頻譜分析,輸人電壓為正弦波,輸人電流為窄脈沖,這時(shí)電路輸入電流的thd為95.6%,輸入功率因數(shù)為0.683。
在電子儀器、設(shè)備中開(kāi)關(guān)電源大量的諧波電流倒流人市電電網(wǎng),會(huì)造成對(duì)市電電網(wǎng)的諧波污染,一方面會(huì)產(chǎn)生二次效應(yīng),即電流流過(guò)線路阻抗造成諧波電壓降,反過(guò)來(lái)也使電網(wǎng)電壓(原來(lái)是正弦波)發(fā)生畸變;另一方面還可能會(huì)造成電路故障,使變電設(shè)各損壞。例如,10 kv電力線路和配電變壓器過(guò)熱;諧波電流引起市電電網(wǎng)lc諧振,或高次諧波電流流過(guò)10 kv市電電網(wǎng)的高壓無(wú)功補(bǔ)償電容,使之過(guò)流過(guò)熱而爆炸;在三相電路中,中線流過(guò)三相零序諧波電流的疊加,使中線過(guò)流而損壞等。
圖2 整流—電容濾波電路的輸人電量波形及電流諧波頻譜分析
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常用的開(kāi)關(guān)電源,一般都是由市電電網(wǎng)220 v的交流電供電的。市電220 v交流電經(jīng)過(guò)整流和大電容濾波,得到一個(gè)較為平滑的直流電壓后,向dc/dc pwm轉(zhuǎn)換器提供一個(gè)直流電源電壓u,以供轉(zhuǎn)換器進(jìn)行dc/dc pwm電壓轉(zhuǎn)換。整流一大電容濾波電路是一種非線性元件和儲(chǔ)能元件的組合,如圖1a)所示;因此,雖然輸人交流市電電壓是正弦的,但輸入交流電流的波形卻發(fā)生了嚴(yán)重的畸變,呈窄脈沖狀如圖1b)所示。由此可知,電容濾波的整流電路,會(huì)使市電電網(wǎng)輸人電流產(chǎn)生嚴(yán)重畸變的非正弦(窄脈沖)電流,其諧波電流對(duì)市電電網(wǎng)有危害作用,并使開(kāi)關(guān)電源的輸入功率因數(shù)下降。
圖1 整流一電容濾波電路及其工作波形
窄脈沖電流,含有大量的諧波,使開(kāi)關(guān)電源的諧波噪聲增大。諧波含量的豐富程度可以用“總諧波畸變”(total harmonicdistion,thd)來(lái)表示。
同時(shí)在整流電路的輸入端必須用濾波器濾波,既增加了開(kāi)關(guān)電源的造價(jià),也使開(kāi)關(guān)電源的體積重量增大。
圖2所示為圖整流一電容濾波電路的輸人電量波形及電流諧波頻譜分析,輸人電壓為正弦波,輸人電流為窄脈沖,這時(shí)電路輸入電流的thd為95.6%,輸入功率因數(shù)為0.683。
在電子儀器、設(shè)備中開(kāi)關(guān)電源大量的諧波電流倒流人市電電網(wǎng),會(huì)造成對(duì)市電電網(wǎng)的諧波污染,一方面會(huì)產(chǎn)生二次效應(yīng),即電流流過(guò)線路阻抗造成諧波電壓降,反過(guò)來(lái)也使電網(wǎng)電壓(原來(lái)是正弦波)發(fā)生畸變;另一方面還可能會(huì)造成電路故障,使變電設(shè)各損壞。例如,10 kv電力線路和配電變壓器過(guò)熱;諧波電流引起市電電網(wǎng)lc諧振,或高次諧波電流流過(guò)10 kv市電電網(wǎng)的高壓無(wú)功補(bǔ)償電容,使之過(guò)流過(guò)熱而爆炸;在三相電路中,中線流過(guò)三相零序諧波電流的疊加,使中線過(guò)流而損壞等。
圖2 整流—電容濾波電路的輸人電量波形及電流諧波頻譜分析
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