PFC - Корекција на факторот на моќност - Информативен совет
1. Теорија и основни кола
Се повеќе потрошувачи на електрична енергија во домаќинствата веќе не ја црпат својата струја синусоидално од јавната мрежа за напојување, како во минатото, туку со импулси. Причината за ова е зголемувањето на ширењето на уредите што претставуваат електронски контролирани оптоварувања.
Вообичаеното коло на исправувач со филтрирање (слика 1) генерира голем број хармоници, бидејќи кондензаторот на филтерот се полни во импулси преку диодите на исправувачот. Како резултат на фазното поместување помеѓу струјата и напонот, овие хармоници создаваат очигледна енергија со која комуналните услуги можат да се справат само со преголеми димензии на сите компоненти во мрежата за напојување. Со цел да се спречи оваа нерамнотежа, ЕУ првично го усвои EN60555-2 стандардот („Ефекти во мрежите за напојување предизвикани од апарати за домаќинство и слична електрична опрема. Дел 2: Хармоника“) и, од 2001 година, Европски стандард EN61000-3-2 ( „Електромагнетна компатибилност (ЕМС); Дел 3: Гранични вредности; Дел 2: Гранични вредности за хармонични струи (влезна струја на уредот
Карактеристиките на влезните фази на единицата за напојување што ги бара стандардот може да се исполнат со два принципа на кола:
1.1 Пасивна корекција на факторот на моќност
На а Пасивен PFC само филтрите кои се совпаѓаат со фреквенцијата на мрежата се поврзани возводно од исправувачот. Овие филтри обично се состојат од релативно големи, масивни задави и комбинации на RC кои делуваат како нископропусни или пропусни филтри. Пасивен PFC постигне само умерено добри резултати. Од причини на цена, тие претежно се користат само во уреди со помал излез.
Сл. 2: Принцип на пасивен PFC
1.2 Корекција на факторот на активна моќност
Активната корекција на факторот на моќност е многу посложена за развој и производство во смисла на кола. Но, постигнувате многу добри фактори на корекција од скоро 99%. Активни PFC-кола Скоро сите се базираат на принципот на двојно регулиран чекор-конвертер. Бидејќи ова коло истовремено ги компензира флуктуациите на напонот во мрежата, единиците за напојување низводно можат да бидат дизајнирани многу попрецизно за да ги стабилизираат нивните секундарни напони.
Бидејќи во Конвертор за чекор-по-чекор PFC Ако е потребен само работен напон без галванска изолација од електричната мрежа, индуктивноста на складирањето може да се намали на засилувач на засилување (L). Овој аранжман има и предност што конверторот не мора да ја обезбеди целата потрошена енергија, туку само треба да обезбеди количина на енергија што е пропорционална на разликата помеѓу излезниот напон и влезниот напон на конверторот.
Сл. 3: Принцип на активен PFC со двојно регулиран чекор конвертер
Работни режими за конвертори PFC
Исто како што конвенционалниот нагорен регулатор има два режима на работа, континуиран (не-постојан) и дисконтинуиран (дисконтинуиран) режим, Конвертор за чекор-по-чекор PFC неколку режими на работа што треба да се користат. Секој режим на работа има свои предности и недостатоци. Режимот на работа честопати се менува дури и за време на полу-бран на напон во мрежата.
Режим DCM (режим на дисконтинуиран тек)
Најверојатно ќе се најде во CE уредите PFCs работа во режим DCM. Карактеристика на овој режим на работа е тоа што струјата низ засилувачот засилувач L1 паѓа на нула еднаш во рамките на секој циклус на вклучување. Ова значи дека задавата за складирање е целосно испразнета или демагнетизирана. Ова обично се следи специјално со детектор за нула струја/напон за да може да се вклучи прекинувачки транзистор без практично никаква загуба. Наизменичното работење нуди дополнителна предност по тоа што нема ниту диода D1 ниту проблеми со ефектите за обновување во прекинувачкиот транзистор. Конверторот работи само на една фреквенција на преклопување. Недостаток на овој режим на работа е високата врвна струја.
Сл. 4: режим DCM (режим на дисконтинуирано струја)
Режим CCM (континуирана струја)
Кај Режим ССМ носечката фреквенција на контролниот PWM на прекинувачкиот транзистор е константна. Поради постојаниот проток на струја низ задавицата, врвната струја е само малку поголема од средната струја. Ова значи дека има само мали проблеми со ЕМС. Главниот недостаток на овој режим на работа е високата загуба на вклучување и исклучување во прекинувачкиот транзистор.
Сл. 5: режим на CCM (континуирана струја)
Режим CRM (критичко спроведување)
Кај Работа со CRM со конверторот се работи на границата на наизменичното работење. Ова значи дека нема проблеми со ефектите за наплата во диодата или прекинувачкиот транзистор. Сепак, високите врвни струи и варијансата во фреквенцијата на префрлување се неповолни. Особено, високите фреквенции околу нултата премин на мрежниот напон бараат дополнителни мерки против пречкиното зрачење.
Сл. 6: режим на CRM (критичко спроведување)
Режим DCM/CRM
При работа со мал оптоварување и во близина на нула премини на напон во мрежата, конверторот работи во Режим DCM, при повисоки струи оди во една CRM мода за Иако оваа мешана операција ги комбинира сите предности на „чистите“ режими на работа, таа е многу сложена за развој и бара компоненти со многу блиска толеранција.
Сл. 7: режим DCM/CRM
2. Практична имплементација на конверторот PFC со IC TDA4863
Детектор за нулта струја
Со детекторот за нулта струја на игла 5, струјата низ задавицата се следи со помошниот напон што е индуциран во ликвидација во задушувањето на конверторот. Само кога помошниот напон ќе стане 0V, задавата е целосно испразнета и може повторно да се наполни со вклучување на вклучен транзистор Q01. RS флип-флопот е блокиран (ресетиран) од детекторот сè додека напонот на пинот 5 не падне на 0V. На овој начин, се намалува загубата на моќност во прекинувачкиот транзистор и во диодираната бустер (D02). Бидејќи струјата низ задавицата е скоро триаголна и нема празнини, потрошувачката на енергија од мрежата е скоро континуирана.
Заштита од поднапонски напон (УВЛО = Потрага од поднапонски напон) го следи работниот напон на TDA4863. Кога уредот се стартува, работниот напон VCC на пинот 8 мора да надмине 12,5V, така што UVLO ќе се вклучи во IC. Ако VCC падне под 10V, IC е исклучен.
Други компоненти
Филтер за јамка (R910/C912, C911) се наоѓа помеѓу пинот 1 и пинот 2 за компензација на фреквенцијата на засилувачот на напон (засилувач на DC напон). Засилувачот делува како интегратор, чија фреквенција на прекин е под 20Hz, со цел да се потисне бранувањето од 100Hz на исправениот напон во мрежата. Заради овој мал опсег, брзите промени на оптоварувањето или брзото зголемување на влезната струја кога уредот е вклучен не можат да се регулираат во разумен рок. Регулатор за наднапон (OVR) ја следи струјата преку филтерот за надворешна јамка. Ако струјата надминува внатрешно одредена вредност, OVR го намалува излезниот напон на мултипликаторот и со тоа го скратува времето на спроводливост на прекинувачкиот транзистор.
Сл. 8: Конвертер PFC со IC TDA4863-2
КРЕДЕНТИЈАЛИ
Веб-врски
Правно известување
Со оглед на тоа што на оваа страница се споменуваат заштитени трговски марки, заштитени брендови (word и/или image) или заштитени имиња на производи, ние експресно укажуваме дека овие брендови, имиња и термини се спомнати тука исклучиво за уредничкиот опис или идентификација на именувани производи и/или производители или опишаните технологии.
Сите права на заштитената марка и/или имињата на производите споменати во овој копендиум се сопственост на нивните соодветни сопственици и се изречно признати. Сите брендови и трговски марки споменати во нашите статии и коишто се заштитени од трети лица, се предмет без ограничување на одредбите на важечкиот закон за трговски марки и сопственичките права на соодветниот регистриран сопственик.
Именувањето на имињата на производите, производите и/или соодветните производители на производи е само за информативни цели и не претставува рекламирање. InfoTip не прифаќа никаква одговорност во врска со изборот, перформансите или употребливоста на овие производи.
Доколку се нарушат правата на трети лица против нашата намера, ние бараме известување бесплатно.