Kako podesiti pametne telefone i računare. Informativni portal
  • Dom
  • Recenzije
  • Koji je tip pfc u napajanju. Uređaj računarskih izvora napajanja i način njihovog ispitivanja

Koji je tip pfc u napajanju. Uređaj računarskih izvora napajanja i način njihovog ispitivanja

PFC (Power Factor Correction) prevodi se kao "korekcija faktora snage", također naziv "kompenzacija reaktivne snage". Što se tiče prekidačkih izvora napajanja (samo se ovaj tip napajanja trenutno koristi u jedinicama računarskog sistema), ovaj izraz označava prisustvo odgovarajućeg skupa elemenata kola u jedinici napajanja, koji se još naziva i "PFC". Ovi uređaji su dizajnirani da smanje reaktivnu snagu koju troši napajanje.

Zapravo, faktor ili faktor snage je omjer aktivne snage (snage koju napajanje troši nepovratno) i pune snage, tj. na vektorsku sumu aktivne i jalove snage. U stvari, faktor snage (ne treba ga brkati sa efikasnošću!) je omjer korisne i primljene snage, i što je bliži jedinici, to bolje.
PFC dolazi u dvije vrste - pasivnom i aktivnom.
U toku rada, sklopno napajanje bez ikakvog dodatnog PFC-a troši struju iz mreže u kratkim impulsima, približno koji se poklapaju sa vrhovima sinusoida mrežnog napona.

Najjednostavniji i stoga najčešći je takozvani pasivni PFC, koji je konvencionalna prigušnica relativno velike induktivnosti spojena na mrežu u seriji sa napajanjem.

Pasivni PFC donekle izglađuje trenutne impulse, rastežući ih u vremenu - međutim, za ozbiljan učinak na faktor snage potrebna je velika induktivna prigušnica, čije dimenzije ne dopuštaju da se instalira unutar napajanja računala. Tipični faktor snage PSU-a sa pasivnim PFC-om je samo oko 0,75.

Active PFC je još jedno prekidačko napajanje, sa pojačanim naponom.
Oblik struje koju troši jedinica za napajanje s aktivnim PFC vrlo se malo razlikuje od potrošnje konvencionalnog otpornog opterećenja - rezultirajući faktor snage takve jedinice napajanja bez PFC jedinice može doseći 0,95 ... 0,98 kada radi pri punom opterećenju. Istina, kako se opterećenje smanjuje, faktor snage se smanjuje, u najmanju ruku, pada na oko 0,7 ... 0,75 - to jest, na razinu blokova s ​​pasivnim PFC-om. Međutim, treba napomenuti da su vršne vrijednosti trenutne potrošnje za jedinice s aktivnim PFC-om i dalje primjetno manje, čak i pri maloj snazi, nego za sve ostale jedinice.

Osim što aktivni PFC daje faktor snage blizak idealnom, on također, za razliku od pasivnog, poboljšava rad napajanja - dodatno stabilizira ulazni napon glavnog stabilizatora bloka - bloka postaje primjetno manje osjetljiv na smanjeni mrežni napon, a kada se koristi aktivni PFC, prilično je lako dizajnirati blokove s univerzalnim napajanjem od 110 ... 230V, koji ne zahtijevaju ručno prebacivanje mrežnog napona. (Ovakvi PSU-ovi imaju specifičnu karakteristiku - njihov rad u kombinaciji sa jeftinim UPS-ovima koji daju signal koraka kada rade na baterijsko napajanje može dovesti do kvarova računala, pa proizvođači preporučuju korištenje Smart UPS-a u takvim slučajevima, koji uvijek emituju sinusni signal.)

Također, upotreba aktivnog PFC-a poboljšava odziv napajanja tokom kratkotrajnih (djelića sekunde) padova napona u mreži - u takvim trenucima jedinica radi na račun energije visokonaponskih ispravljačkih kondenzatora, tj. efikasnost koja se više nego udvostručuje. Još jedna prednost korištenja aktivnog PFC-a je niži nivo visokofrekventnih smetnji na izlaznim linijama.

Na primjer, napon na 1 kraku FAN7530 ovisi o razdjelniku montiranom na R10 i R11, i, prema tome, na kondenzatoru C9.

Šta je PFC i zašto je potreban

Elektronskih uređaja

PFC ( skraćenica od Korekcija faktora snage)- prevedeno kao "korekcija faktora snage", postoji i naziv "kompenzacija reaktivne snage".

Zapravo, faktor ili faktor snage je omjer aktivne snage (snage koju napajanje troši nepovratno) i pune snage, tj. na vektorsku sumu aktivne i jalove snage. U stvari, faktor snage (ne treba ga brkati sa efikasnošću!) je omjer korisne i primljene snage, i što je bliži jedinici, to bolje.

PFC dolazi u dva okusa - pasivno i aktivno.
U toku rada, sklopno napajanje bez ikakvog dodatnog PFC-a troši struju iz mreže u kratkim impulsima, približno koji se poklapaju sa vrhovima sinusoida mrežnog napona.

Najjednostavniji i stoga najčešći je tzv pasivni PFC, što je konvencionalna prigušnica relativno velike induktivnosti, povezana na mrežu u seriji sa napajanjem.

Pasivni PFC donekle izglađuje trenutne impulse, rastežući ih u vremenu - međutim, za ozbiljan utjecaj na faktor snage potrebna je velika induktivna prigušnica čije dimenzije ne dozvoljavaju ugradnju unutar napajanja (nema razlike u računaru ili TV). Tipični faktor snage PSU-a sa pasivnim PFC-om je samo oko 0,75.

Active PFC je još jedno prekidačko napajanje, sa pojačanim naponom.
Vrlo često se naziva i "swap" ili "preduslov"
Kao što vidite, oblik struje koju troši napajanje sa aktivnim PFC-om, vrlo se malo razlikuje od potrošnje konvencionalnog otpornog opterećenja - rezultirajući faktor snage takve jedinice može doseći 0,95 ... 0,98 kada radi pri punom opterećenju.

Istina, kako se opterećenje smanjuje, faktor snage se smanjuje, u najmanju ruku, pada na oko 0,7 ... 0,75 - odnosno na nivo blokova sa pasivni PFC... Međutim, treba napomenuti da su vršne vrijednosti trenutne potrošnje za jedinice sa aktivni PFC svejedno, čak i pri maloj snazi, primetno manje nego svi ostali blokovi.

pored toga aktivni PFC daje faktor snage blizak idealnom, pa tako, za razliku od pasivnog, poboljšava rad napajanja - dodatno stabilizuje ulazni napon glavnog stabilizatora bloka - blok postaje osjetno manje osjetljiv na nizak mrežni napon, a kada koristeći aktivni PFC, blokove sa univerzalnim napajanjem 110 ... 230V, koji ne zahtijevaju ručno prebacivanje mrežnog napona.

Ovakvi izvori napajanja imaju specifičnu karakteristiku - njihov rad u kombinaciji sa jeftinim UPS-ovima koji daju signal koraka kada rade na baterijsko napajanje može dovesti do kvarova na računaru, stoga proizvođači preporučuju korištenje u takvim slučajevima Smart UPS-a, koji uvijek emituju sinusni signal na izlazu. .

Također koristeći aktivni PFC poboljšava odziv jedinice za napajanje pri kratkotrajnim (djelićima sekunde) padovima mrežnog napona - u takvim trenucima jedinica radi na račun energije visokonaponskih ispravljačkih kondenzatora, čija se efikasnost više nego udvostručuje. Još jedna prednost korištenja aktivnog PFC-a je niži nivo visokofrekventnih smetnji na izlaznim linijama, tj. Ove napojne jedinice se preporučuju za upotrebu u PC-u sa periferijama dizajniranim za rad sa analognim audio/video materijalom.

Sada malo teorije

Uobičajeni, klasični, 220V AC naponski ispravljački krug sastoji se od diodnog mosta i kondenzatora za izravnavanje. Problem je u tome što je struja punjenja kondenzatora pulsne prirode (trajanje je oko 3mS) i kao posljedica toga vrlo velika struja.

Na primjer, za jedinicu za napajanje s opterećenjem od 200W, prosječna struja iz mreže od 220V bit će 1A, a impulsna struja će biti 4 puta veća. Ako ima puno takvih izvora napajanja i (ili) su moćniji? ... tada će struje biti jednostavno lude - ožičenje, utičnice neće stajati, a struju ćete morati platiti više, jer se jako vodi računa o kvaliteti trenutne potrošnje.

Na primjer, velike fabrike imaju posebne kondenzatorske banke za kompenzaciju "kosinusa". U modernoj kompjuterskoj tehnologiji suočili su se sa istim problemima, ali niko neće instalirati višekatne strukture, a otišli su drugim putem - u napajanjima je ugrađen poseban element za smanjenje "impulsa" potrošene struje - PFC.

Različite vrste su razdvojene bojama:

  • crvena - obična jedinica za napajanje bez PFC-a,
  • žuta - nažalost, "obična jedinica za napajanje s pasivnim PFC",
  • zeleno - PSU sa pasivnim PFC-om dovoljne induktivnosti.

Model prikazuje procese kada je napajanje uključeno i kratkotrajni kvar nakon 250mS. Veliki skok u prisustvu pasivnog PFC-a nastaje zato što se previše energije akumulira u induktoru kada se kondenzator za izravnavanje puni. Da bi se suzbio ovaj učinak, jedinica za napajanje se postepeno uključuje - prvo se otpornik spoji u seriju s prigušivačem kako bi se ograničila početna struja, a zatim je kratko spojen.

Za jedinicu napajanja bez PFC-a ili sa dekorativnim pasivnim PFC-om, ovu ulogu ima poseban termistor s pozitivnim otporom, tj. njegov otpor se jako povećava kada se zagrije. S velikom strujom, takav se element vrlo brzo zagrijava i struja se smanjuje, a zatim se hladi zbog smanjenja struje i nema utjecaja na krug. Dakle, termistor obavlja svoje ograničavajuće funkcije samo pri vrlo visokim startnim strujama.

Za pasivne PFC, trenutni impuls pri uključivanju nije tako velik i termistor često ne ispunjava svoju ograničavajuću funkciju. U normalnim, velikim pasivnim PFC-ima, osim termistora, ugrađen je i poseban krug, ali u "tradicionalnim", dekorativnim, to nije.

I prema samim grafikonima. Dekorativni pasivni PFC daje skok napona, koji može dovesti do kvara strujnog kruga, prosječni napon je nešto manji od slučaja bez_PFC-a i kod kratkotrajnog nestanka struje, napon opada za veći iznos nego bez_PFC-a. Na prvi pogled, jasno pogoršanje dinamičkih svojstava. Normalni pasivni PFC takođe ima svoje karakteristike. Ako ne uzmemo u obzir početni rafal, koji se nužno mora kompenzirati slijedom prebacivanja, onda možemo reći sljedeće:

Izlazni napon je postao manji. To je tačno, jer nije jednako vršnom ulazu, kao kod prva dva tipa jedinica za napajanje, već "radnom". Razlika između vrha i glume jednaka je korijenu od dva.
Mreškanje izlaznog napona je mnogo manje, jer se neke od funkcija uglačavanja prenose na prigušnicu.
- Pad napona tokom kratkotrajnih nestanka struje je takođe manji iz istog razloga.
- Nakon kvara slijedi prskanje. Ovo je vrlo značajan nedostatak i glavni je razlog zašto pasivni PFC nisu uobičajeni. Ovaj prenapon nastaje iz istog razloga iz kojeg se javlja kada je uključen, ali u slučaju početnog uključivanja, poseban krug može nešto ispraviti, tada je to mnogo teže učiniti u radu.
- S kratkotrajnim gubitkom ulaznog napona, izlaz se ne mijenja tako oštro kao u drugim verzijama jedinice za napajanje. Ovo je veoma vrijedno jer sporom promjenom napona, kontrolni krug napajanja radi vrlo uspješno i neće biti smetnji na izlazu napajanja.

Za druge verzije jedinice za napajanje, s takvim kvarovima na izlazima jedinice za napajanje, smetnje će sigurno ići, što može utjecati na pouzdanost rada. Koliko su česti kratkotrajni nestanci struje? Prema statistikama, 90% svih nestandardnih situacija sa mrežom od 220V pada upravo na takav slučaj. Glavni izvor nastanka je uključivanje u elektroenergetski sistem i priključenje moćnih potrošača.

Slika prikazuje efikasnost PFC-a u smanjenju strujnih impulsa:

Za jedinicu napajanja bez PFC-a, struja doseže 7,5 A, pasivni PFC ga smanjuje za 1,5 puta, a normalni PFC smanjuje struju mnogo više.

Tehnologija konverzije

Uvod

Poslednjih decenija, broj elektronike koja se koristi u kući, kancelariji i proizvodnom okruženju dramatično se povećao, a većina uređaja koristi prekidačko napajanje. Takvi izvori stvaraju harmonijska i harmonijska strujna izobličenja koja negativno utječu na ožičenje mreže i električnih uređaja koji su na njega povezani. Ovaj uticaj nije izražen samo u različitim vrstama smetnje utiču na rad osetljivih uređaja, ali i u pregrijavanje neutralne linije. Kada struje sa značajnim harmonijskim komponentama nisu u fazi sa protokom napona u opterećenjima, struja u neutralnoj žici (koja je praktički nula pri simetričnom opterećenju) može porasti do kritične vrijednosti.

Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) i Evropska organizacija za elektrotehničku standardizaciju (CENELEC) usvojile su standarde IEC555 i EN60555, koji postavljaju ograničenja na sadržaj harmonika ulazne struje sekundarnih izvora napajanja, elektronska opterećenja fluorescentnih lampi, drajvera DC motora i sličnih uređaja.

Jedan od najefikasnijih načina za rješavanje ovog problema je korištenje korekcije faktora snage (PFC). U praksi, to znači da poseban PFC krug mora biti uključen u ulazni krug gotovo svakog elektroničkog uređaja s impulsnim pretvaračima kako bi se smanjili ili potpuno potisnuli strujni harmonici.

Korekcija faktora snage

Tipično prekidačko napajanje sastoji se od mrežnog ispravljača, kondenzatora za izravnavanje i pretvarača napona. Takav izvor troši energiju samo kada je napon koji se dovodi od ispravljača do kondenzatora za izravnavanje veći od napona na njemu (kondenzatoru), što se javlja oko četvrtine perioda. Ostatak vremena izvor ne troši energiju iz mreže, jer se opterećenje napaja kondenzatorom. To dovodi do činjenice da snagu preuzima opterećenje samo na vrhuncu napona, potrošena struja ima oblik kratkog impulsa i sadrži skup harmonijskih komponenti (vidi sliku 1).

Sekundarni izvor napajanja, koji ima korekciju faktora snage, troši struju sa niskim harmonijskim izobličenjem, crpi snagu iz mreže ravnomjernije i ima faktor vrha (odnos vršne vrijednosti struje prema njenoj efektivnoj vrijednosti) niži od onog neispravljen izvor. Korekcija faktora snage smanjuje RMS potrošnju struje, što vam omogućava da povežete više uređaja na istu utičnicu bez stvaranja prekomernih struja na vašoj mreži (pogledajte sliku 2).

Faktor snage

Faktor snage PF je parametar koji karakterizira distorzije koje stvara opterećenje (u našem slučaju sekundarno napajanje) u AC mreži. Postoje dvije vrste izobličenja - harmonijska i nelinearna. Harmoničko izobličenje je uzrokovano reaktivnim opterećenjem i predstavlja fazni pomak između struje i napona. Harmonična izobličenja se unose u mrežu „nelinearnim“ opterećenjima. Ovo izobličenje se izražava kao odstupanje valnog oblika struje ili napona od sinusoida. Kada harmonijsko izobličenje faktor snage je kosinus fazne razlike između struje i napona ili omjer aktivne snage i ukupne snage potrošene iz mreže. Za nelinearna distorzija faktor snage je jednak udjelu snage prve harmonijske komponente struje u ukupnoj snazi ​​koju troši uređaj. Može se smatrati pokazateljem koliko ravnomjerno uređaj troši struju iz mreže.

Uglavnom faktor snage je proizvod kosinusa fazne razlike između napona i struje i kosinusa ugla između osnovnog vektora i vektora ukupne struje. Obrazloženje dato u nastavku dovodi do ove definicije. Efektivna struja koja teče u aktivnom opterećenju ima oblik:

I 2 eff = I 2 0 + I 2 1 eff + SI 2 ne eff,

gdje je I 2 neff konstantna komponenta (u slučaju sinusoidnog napona jednaka je nuli), I 2 1 eff je osnovni harmonik, a pod predznakom zbira su najmanje značajni harmonici. Kada se radi na reaktivnom opterećenju, reaktivna komponenta se pojavljuje u ovom izrazu i ima oblik:

I 2 eff = I 2 0 + (I 2 1 eff (P) + I 2 1 eff (Q)) + SI 2 ne eff. Aktivna snaga je prosjek tokom perioda snage dodijeljene aktivnom opterećenju.

Može se predstaviti kao proizvod efektivnog napona i aktivne komponente struje P = U eff H I 1 eff (P). Fizički, to je energija koja se oslobađa u obliku topline po jedinici vremena na aktivnom otporu. Reaktivna snaga se podrazumijeva kao proizvod efektivnog napona i komponente reaktivne struje: Q = U eff Ch I 1 eff (Q). Fizičko značenje je energija koja se pumpa dva puta po periodu od generatora do opterećenja i dva puta od opterećenja do generatora. Ukupna snaga je proizvod efektivnog napona i ukupne efektivne struje: S = U eff Ch I eff (ukupno). Na kompleksnoj ravni može se predstaviti kao zbir vektora P i Q, iz čega se vidi zavisnost I 2 = I 1eff (ukupni) cos j, gdje je j ugao između vektora P i Q, koji također karakterizira faznu razliku između struje i napona u kolu.

Na osnovu gore navedenog, izvodimo definiciju za faktor snage:

PF = P / S = (I 1eff cos j) / (I eff (ukupno)).

Vrijedi napomenuti da je omjer (I 1eff) / (I eff (ukupno)) kosinus ugla između vektora koji odgovara efektivnoj vrijednosti ukupne struje i efektivnoj vrijednosti njenog prvog harmonika. Ako ovaj ugao označimo q, onda izraz za faktor snage ima oblik: PF = cos j H cos q. Zadatak korekcije faktora snage je da se ugao fazne razlike j između napona i struje približi nuli, kao i ugao q harmonijskih izobličenja potrošene struje (ili, drugim rečima, da dovede talasni oblik struje što bliže sinusoidi i da se što više kompenzira fazni pomak).

Faktor snage se izražava kao decimalni razlomak, čija se vrijednost kreće od 0 do 1. Njegova idealna vrijednost je jedan (za poređenje, tipično prekidačko napajanje bez korekcije ima vrijednost faktora snage od oko 0,65), 0,95 je dobra vrijednost ; 0,9 - zadovoljavajuće; 0,8 - nezadovoljavajuće. Korekcija faktora snage može povećati faktor snage uređaja sa 0,65 na 0,95. Vrijednosti u rasponu od 0,97 ... 0,99 su sasvim realne. U idealnom slučaju, kada je faktor snage jedinica, uređaj crpi sinusoidnu struju iz mreže sa nultim faznim pomakom u odnosu na napon (što odgovara potpuno otpornom opterećenju sa linearnom strujno-naponskom karakteristikom).

Pasivna korekcija faktora snage

Metoda pasivne korekcije najčešće se koristi u jeftinim uređajima male snage (gdje ne postoje strogi zahtjevi za intenzitetom najmanje značajnih strujnih harmonika). Pasivnom korekcijom postiže se vrijednost faktora snage od oko 0,9. Ovo je zgodno u slučaju kada je napajanje već razvijeno, ostaje samo stvoriti odgovarajući filter i uključiti ga u krug na ulazu.

Pasivna korekcija faktora snage sastoji se od filtriranja trenutne potrošnje pomoću LC bandpass filtera. Ova metoda ima nekoliko ograničenja. LC filter može biti efikasan samo kao korektor faktora snage ako napon, frekvencija i opterećenje variraju u uskom rasponu.... Pošto filter mora da radi u niskom frekventnom opsegu (50/60 Hz), njegove komponente su velike, teške i nizak faktor kvaliteta(što nije uvijek prihvatljivo). Prvo, broj komponenti u pasivnom pristupu je mnogo manji i samim tim je MTBF veći, i drugo, uz pasivnu korekciju, stvara se manje elektromagnetnih i kontaktnih smetnji nego kod aktivne korekcije.

Korekcija aktivnog faktora snage

Korektor aktivnog faktora snage mora zadovoljiti tri uslova:

1) Oblik potrošene struje treba da bude što bliži sinusoidalnom i - "u fazi" sa naponom. Trenutna vrijednost struje koja se troši iz izvora treba biti proporcionalna trenutnom naponu mreže.

2) Snaga koja se uzima iz izvora mora ostati konstantna čak i ako se napon mreže promijeni. To znači da kada se mrežni napon smanji, struja opterećenja se mora povećati, i obrnuto.

3) Napon na izlazu PFC-korektora ne bi trebao ovisiti o veličini opterećenja. Sa smanjenjem napona na opterećenju, struja kroz njega mora se povećati, i obrnuto.

Postoji nekoliko shema koje se mogu koristiti za implementaciju korekcije aktivnog faktora snage. Najpopularniji trenutno je krug "boost converter". Ovo kolo ispunjava sve zahtjeve za moderna napajanja. Prvo, omogućava rad u mrežama sa različitim vrijednostima napona napajanja (od 85 do 270 V) bez ograničenja i ikakvih dodatnih podešavanja. Drugo, manje je podložan odstupanjima u električnim parametrima mreže (prenaponi ili kratkotrajni prekidi). Još jedna prednost ovog kola je jednostavnija implementacija zaštite od prenapona. Pojednostavljeno kolo "up-converter" je prikazano na sl. 3.

Princip rada

Standardni korektor faktora snage je AD/DC pretvarač sa modulacijom širine impulsa (PWM). Modulator upravlja moćnim (obično MOSFET) prekidačem, koji pretvara direktni ili ispravljeni mrežni napon u niz impulsa, nakon što se ispravlja, na izlazu se dobija konstantan napon.

Vremenski dijagrami rada korektora prikazani su na Sl. 4. Kada je MOSFET prekidač uključen, struja u prigušnici raste linearno - dok je dioda zatvorena, a kondenzator C2 se isprazni do opterećenja. Zatim, kada se tranzistor isključi, napon na induktoru "otvara" diodu i energija pohranjena u induktoru puni kondenzator C2 (i istovremeno napaja opterećenje). U gornjem krugu (za razliku od izvora bez korekcije) kondenzator C1 ima nisku kapacitivnost i služi za filtriranje visokofrekventnih smetnji. Frekvencija konverzije je 50 ... 100 kHz. U najjednostavnijem slučaju, krug radi s konstantnim radnim ciklusom. Postoje načini da se poveća efikasnost korekcije dinamičkom promjenom radnog ciklusa (usklađivanje ciklusa sa naponom iz mrežnog ispravljača).

Krug "up-converter" može raditi tri moda: kontinuirano , diskretno i tzv. kritični način provodljivosti". V diskretno modu tokom svakog perioda, struja prigušnice ima vremena da "padne" na nulu i nakon nekog vremena ponovo počinje da raste, i kontinuirano- struja, koja nema vremena da dostigne nulu, ponovo počinje rasti. Mode kritična provodljivost koristi se rjeđe od prethodna dva. Teže je za implementaciju. Njegovo značenje je da se MOSFET otvara u trenutku kada struja induktora dostigne nulu. Ovaj način rada olakšava podešavanje izlaznog napona.

Izbor načina rada ovisi o potrebnoj izlaznoj snazi ​​izvora napajanja. Kod uređaja snage veće od 400 W koristi se kontinuirani način rada, a kod uređaja male snage diskretni način rada. Korekcija aktivnog faktora snage vam omogućava da postignete vrijednosti od 0,97 ... 0,99 sa THD (ukupnim harmonijskim izobličenjem) u rasponu od 0,04 ... 0,08.

Nije tajna da je jedan od glavnih blokova računara pogonska jedinica... Prilikom kupovine obraćamo pažnju na različite karakteristike: maksimalnu snagu jedinice, karakteristike rashladnog sistema i nivo buke. Ali ne postavljaju svi to pitanje šta je PFC?

Dakle, da vidimo šta PFC daje

Što se tiče prekidačkih izvora napajanja (samo se ovaj tip napajanja trenutno koristi u jedinicama računarskog sistema), ovaj termin označava prisustvo odgovarajućeg skupa elemenata kola u napajanju.

Korekcija faktora snage- prevedeno kao "korekcija faktora snage", postoji i naziv "kompenzacija reaktivne snage".

Zapravo, faktor ili faktor snage je omjer aktivne snage (snage koju napajanje troši nepovratno) i pune snage, tj. na vektorsku sumu aktivne i jalove snage. U stvari, faktor snage (ne treba ga brkati sa efikasnošću!) je omjer korisne i primljene snage, i što je bliži jedinici, to bolje.

PFC dolazi u dva okusa - pasivno i aktivno.
U toku rada, sklopno napajanje bez ikakvog dodatnog PFC-a troši struju iz mreže u kratkim impulsima, približno koji se poklapaju sa vrhovima sinusoida mrežnog napona.

Najjednostavniji i stoga najčešći je tzv pasivni PFC, što je konvencionalna prigušnica relativno velike induktivnosti, povezana na mrežu u seriji sa napajanjem.

Pasivni PFC donekle izglađuje trenutne impulse, rastežući ih u vremenu - međutim, za ozbiljan učinak na faktor snage potrebna je velika induktivna prigušnica, čije dimenzije ne dopuštaju da se instalira unutar napajanja računala. Tipičan faktor snage PSU-a sa pasivnim PFC-om je samo oko 0,75.

Active PFC je još jedno prekidačko napajanje, sa pojačanim naponom.
Kao što vidite, oblik struje koju troši napajanje sa aktivnim PFC-om, vrlo se malo razlikuje od potrošnje konvencionalnog otpornog opterećenja - rezultirajući faktor snage takve jedinice može doseći 0,95 ... 0,98 kada radi pri punom opterećenju.

Istina, kako se opterećenje smanjuje, faktor snage se smanjuje, u najmanju ruku, pada na oko 0,7 ... 0,75 - odnosno na nivo blokova sa pasivni PFC... Međutim, treba napomenuti da su vršne vrijednosti trenutne potrošnje za jedinice sa aktivni PFC svejedno, čak i pri maloj snazi, primetno manje nego svi ostali blokovi.

pored toga aktivni PFC daje faktor snage blizu idealnog, pa također, za razliku od pasivnog, poboljšava rad napajanja - dodatno stabilizira ulazni napon glavnog stabilizatora bloka - blok postaje primjetno manje osjetljiv na nizak mrežni napon, a kada se koristi aktivni PFC, blokira se sa univerzalnom snagom 110 ... 230V, koji ne zahtijevaju ručno prebacivanje mrežnog napona.

Takvi PSU-ovi imaju specifičnu karakteristiku - njihov rad u kombinaciji s jeftinim UPS-ovima koji daju signal koraka kada rade na baterijsko napajanje. može uzrokovati kvar vašeg računara, pa proizvođači preporučuju korištenje u takvim slučajevima Smart UPS koji uvijek emituju sinusni signal.

Također koristeći aktivni PFC poboljšava odziv jedinice za napajanje pri kratkotrajnim (djelićima sekunde) padovima mrežnog napona - u takvim trenucima jedinica radi na račun energije visokonaponskih ispravljačkih kondenzatora, čija se efikasnost više nego udvostručuje. Još jedna prednost korištenja aktivnog PFC-a je niži nivo visokofrekventnih smetnji na izlaznim linijama, tj. Ove napojne jedinice se preporučuju za upotrebu u PC-u sa periferijama dizajniranim za rad sa analognim audio/video materijalom.

Sada malo teorije

Uobičajeni, klasični, 220V AC naponski ispravljački krug sastoji se od diodnog mosta i kondenzatora za izravnavanje. Problem je u tome što je struja punjenja kondenzatora pulsne prirode (trajanje je oko 3mS) i kao posljedica toga vrlo velika struja.

Na primjer, za jedinicu za napajanje s opterećenjem od 200W, prosječna struja iz mreže od 220V bit će 1A, a impulsna struja će biti 4 puta veća. Ako ima puno takvih izvora napajanja i (ili) su moćniji? ... tada će struje biti jednostavno lude - ožičenje, utičnice neće stajati, a struju ćete morati platiti više, jer se jako vodi računa o kvaliteti trenutne potrošnje.

Na primjer, velike fabrike imaju posebne kondenzatorske banke za kompenzaciju "kosinusa". U modernoj kompjuterskoj tehnologiji suočili su se sa istim problemima, ali niko neće instalirati višekatne strukture, a otišli su drugim putem - u napajanjima je ugrađen poseban element za smanjenje "impulsa" potrošene struje - PFC.

Različite vrste su razdvojene bojama:

  • crvena - obična jedinica za napajanje bez PFC-a,
  • žuta - nažalost, "obična jedinica za napajanje s pasivnim PFC",
  • zeleno - PSU sa pasivnim PFC-om dovoljne induktivnosti.

Model prikazuje procese kada je napajanje uključeno i kratkotrajni kvar nakon 250mS. Veliki skok u prisustvu pasivnog PFC-a nastaje zato što se previše energije akumulira u induktoru kada se kondenzator za izravnavanje puni. Da bi se suzbio ovaj učinak, jedinica za napajanje se postepeno uključuje - prvo se otpornik spoji u seriju s prigušivačem kako bi se ograničila početna struja, a zatim je kratko spojen.

Za jedinicu napajanja bez PFC-a ili sa dekorativnim pasivnim PFC-om, ovu ulogu ima poseban termistor s pozitivnim otporom, tj. njegov otpor se jako povećava kada se zagrije. S velikom strujom, takav se element vrlo brzo zagrijava i struja se smanjuje, a zatim se hladi zbog smanjenja struje i nema utjecaja na krug. Dakle, termistor obavlja svoje ograničavajuće funkcije samo pri vrlo visokim startnim strujama.

Za pasivne PFC, trenutni impuls pri uključivanju nije tako velik i termistor često ne ispunjava svoju ograničavajuću funkciju. U normalnim, velikim pasivnim PFC-ima, osim termistora, ugrađen je i poseban krug, ali u "tradicionalnim", dekorativnim, to nije.

I prema samim grafikonima. Dekorativni pasivni PFC daje skok napona, koji može dovesti do kvara strujnog kruga, prosječni napon je nešto manji od slučaja bez_PFC-a i kod kratkotrajnog nestanka struje, napon opada za veći iznos nego bez_PFC-a. Na prvi pogled, jasno pogoršanje dinamičkih svojstava. Normalni pasivni PFC takođe ima svoje karakteristike. Ako ne uzmemo u obzir početni rafal, koji se nužno mora kompenzirati slijedom prebacivanja, onda možemo reći sljedeće:

Izlazni napon je postao manji. To je tačno, jer nije jednako vršnom ulazu, kao kod prva dva tipa jedinica za napajanje, već "radnom". Razlika između vrha i glume jednaka je korijenu od dva.
Mreškanje izlaznog napona je mnogo manje, jer se neke od funkcija uglačavanja prenose na prigušnicu.
- Pad napona tokom kratkotrajnih nestanka struje je takođe manji iz istog razloga.
- Nakon kvara slijedi prskanje. Ovo je vrlo značajan nedostatak i glavni je razlog zašto pasivni PFC nisu uobičajeni. Ovaj prenapon nastaje iz istog razloga iz kojeg se javlja kada je uključen, ali u slučaju početnog uključivanja, poseban krug može nešto ispraviti, tada je to mnogo teže učiniti u radu.
- S kratkotrajnim gubitkom ulaznog napona, izlaz se ne mijenja tako oštro kao u drugim verzijama jedinice za napajanje. Ovo je veoma vrijedno jer sporom promjenom napona, kontrolni krug napajanja radi vrlo uspješno i neće biti smetnji na izlazu napajanja.

Za druge verzije jedinice za napajanje, s takvim kvarovima na izlazima jedinice za napajanje, smetnje će sigurno ići, što može utjecati na pouzdanost rada. Koliko su česti kratkotrajni nestanci struje? Prema statistikama, 90% svih nestandardnih situacija sa mrežom od 220V pada upravo na takav slučaj. Glavni izvor nastanka je uključivanje u elektroenergetski sistem i priključenje moćnih potrošača.

Slika prikazuje efikasnost PFC-a u smanjenju strujnih impulsa:

Za jedinicu napajanja bez PFC-a, struja doseže 7,5 A, pasivni PFC ga smanjuje za 1,5 puta, a normalni PFC smanjuje struju mnogo više.

Zdravo opet!..
Nažalost, moj članak je odgođen, tk. postojao je hitan projekat za rad, a takođe se pojavio interesantne poteškoće kada se implementira korektor faktora snage ( dalje KKM). A uzrokovani su sljedećim - u našoj proizvodnji koristimo "custom" mikrokolo za upravljanje KKM-om, koji za naše zadatke proizvodi prijateljska Austrija posebno 1941. godine i shodno tome ne možemo ga naći u prodaji. Stoga je nastao zadatak da se ovaj modul prepravi za dostupnu osnovnu bazu i moj izbor je pao na mikrokolo PWM kontrolera - L6561.
Zašto baš ona? Banalna dostupnost, tačnije pronađena u "Chip & Dip", pročitao sam tablicu sa podacima - svidjelo mi se. Naručio sam 50 komada odjednom, jer jeftinije i u svojim amaterskim projektima već imam nekoliko zadataka za nju.

Sada o glavnoj stvari: u ovom članku ću vam reći kako sam se skoro od nule prisjetio dizajna jednocikličnih pretvarača ( izgleda, kakve veze oni imaju s tim?), zašto je ubio desetak ključeva i kako to izbjeći umjesto vas. Ovaj dio će reći teoriju i šta će se dogoditi ako je zanemarite. Praktična implementacija će biti objavljena u sljedećem dijelu, kao što sam i obećao punjač pošto oni su u suštini jedan modul i moraju se testirati zajedno.
Gledajući unaprijed, reći ću da sam za sljedeći dio već pripremio nekoliko desetina fotografija i videa, na kojima mi nije dugo sjećanje "preobučeni" prvo u aparat za zavarivanje, a zatim u napajanje za "koza"... Oni koji rade u proizvodnji shvatit će kakva je to životinja i koliko troši da nas grije)))

A sada našim ovnovima...

Zašto nam je uopšte potreban ovaj KKM?

Glavna stvar nevolja "Klasični" ispravljač sa kondenzatorima za skladištenje (ovo je stvar koja pretvara 220V AC u +308V DC), koji radi na sinusoidalnoj struji, je da se upravo ovaj kondenzator puni (preuzima energiju iz mreže) samo u trenucima kada je napon primjenjuje se na njega više nego na njega samog.

Ne čitajte na ljudskom jeziku, slabog srca i sa naučnim diplomama

Kao što znamo, električna struja potpuno odbija da ide ako nema razlike potencijala. Od predznaka ove razlike zavisiće i smer toka struje! Ako ste se prestrašili i odlučili da pokušate napuniti svoj mobilni naponom od 2V, gdje je Li-ion baterija dizajnirana za 3,7V, onda od toga neće biti ništa. Jer struju će dati izvor koji ima najveći potencijal, a onaj sa manjim potencijalom će dobiti energiju.
Sve je kao u životu! Imaš 60 kg, a tip na ulici koji je došao da traži da pozove 120 kg - jasno je da će on podijeliti pičke, a ti ćeš ih dobiti. Tako i ovdje - baterija sa svojih 60 kg 2V neće moći da dovede struju do baterije od 120 kg 3,7V. Sa kondenzatorom na isti način, ako ima + 310V i na njega primijenite +200V, tada će odbiti primiti struju i neće se puniti.

Također je vrijedno napomenuti da će na osnovu gore opisanog "pravila" vrijeme dodijeljeno kondenzatoru za punjenje biti vrlo malo. Naša struja se mijenja prema sinusoidnom zakonu, što znači potrebni napon će biti samo na vrhovima sinusoida! Ali kondenzator treba da radi, pa postaje nervozan i pokušava da se napuni. Poznaje zakone fizike, za razliku od nekih, i „razumije“ da je vrijeme kratko i zato počinje baš u tim trenucima, kada je napon na vrhuncu, da troši samo ogromnu struju. Uostalom, trebalo bi biti dovoljno da uređaj radi do sljedećeg vrhunca.

Malo o ovim "vrhovima":

Slika 1 – Vrhovi u kojima je kondenzator napunjen

Kao što vidimo, dio perioda u kojem EMF poprimi dovoljnu vrijednost za punjenje (figurativno 280-310V) iznosi oko 10% ukupnog perioda u mreži naizmjenične struje. Ispostavilo se da umjesto da neprestano nesmetano uzimamo energiju iz mreže, mi je izvlačimo samo u malim epizodama, čime "preopterećujemo" mrežu. Sa snagom od 1 kW i induktivnim opterećenjem, struja u vrijeme takvih "vrhova" može tiho dostići vrijednosti na 60-80A.

Stoga se naš zadatak svodi na ravnomjerno izvlačenje energije iz mreže, kako ne bi došlo do preopterećenja mreže! KKM će nam omogućiti da ovaj zadatak provedemo u praksi.

Ko je ovaj tvoj KKM?

Korektor napajanja- Ovo je uobičajeni pretvornik napona, najčešće je jednostrani. Jer koristimo PWM modulaciju, tada je u trenutku otvaranja ključa napon na kondenzatoru konstantan. Ako stabiliziramo izlazni napon, tada je struja koja se uzima iz mreže proporcionalna ulaznom naponu, odnosno nesmetano se mijenja po sinusoidnom zakonu bez prethodno opisanih pikova i skokova potrošnje.

Strujni krug našeg KKM-a

Tada sam odlučio da ne mijenjam svoje principe i također sam se oslonio na tablicu podataka kontrolera koji sam izabrao - L6561... Inženjeri kompanije STMicroelectronics su već uradili sve za mene, tačnije, on je već razvio idealna kola za svoj proizvod.
Da, mogu i sama sve da izbrojim i da dan-dva provedem na ovom poslu, odnosno sve svoje ionako rijetke vikende, ali pitanje je zašto? Da dokažem sebi da mogu, ova faza je, srećom, odavno prošla)) Ovdje se sjećam jedne bradate anegdote o površini crvenih loptica, kažu da matematičar primjenjuje formulu, a inženjer izvlači tabelu s površinom crvenih kuglica... Tako je i u ovom slučaju.

Savjetujem vam da odmah obratite pažnju na činjenicu da je krug u podatkovnoj tablici dizajniran za 120 W, što znači da bismo trebali prilagoditi našim 3 kW i preveliki stres na poslu.

Sada malo dokumentacije za gore opisanu:
List sa podacima za L6561

Ako pogledamo stranicu 6, videćemo nekoliko dijagrama, zanima nas dijagram sa potpisom Mreža širokog dometašta znači Basurmanski "Za rad u širokom rasponu napona napajanja" ... Upravo sam taj “režim” imao na umu kada sam govorio o previsokim naponima. Uređaj se smatra univerzalnim, odnosno može raditi iz bilo koje standardne mreže (na primjer, u stanjima od 110 V) s rasponom napona od 85 - 265 V.

Ovo rješenje nam omogućava da našem UPS-u omogućimo funkciju stabilizatora napona! Mnogima će se takav raspon činiti pretjeranim i tada mogu izvesti ovaj modul, uzimajući u obzir napon napajanja od 220V + - 15%. Ovo se smatra normom, a 90% uređaja u cjenovnoj kategoriji do 40 hiljada rubalja općenito je lišeno KKM-a, a 10% ga koristi samo uz izračun odstupanja od najviše 15%. Ovo vam nesumnjivo omogućava da donekle smanjite troškove i dimenzije, ali ako još niste zaboravili, onda pravimo uređaj koji mora konkurirati ARS!

Stoga sam za sebe odlučio odabrati najispravniju opciju i napraviti rezervoar koji se ne može ubiti i koji se može izvući čak iu zemlji, gdje postoji 100V aparat za zavarivanje ili pumpa u bušotini u mreži:


Slika 2 – Standardno šematsko rješenje koje je predložio ST

Adaptacija standardnih kola za naše zadatke

a) Kada pogledam ovaj dijagram sa LH, prvo što mi pada na pamet je potrebno je dodati zajednički filter! I to je tačno, pošto pri velikoj snazi, oni će "izluditi" elektroniku. Za struje od 15 A i više, imaće komplikovaniji izgled nego što su mnogi navikli da vide kod istih računarskih napajanja, gde ima samo 500-600 vati. Stoga će ova revizija biti posebna stavka.

B) Vidimo kondenzator C1, možete uzeti zeznutu formulu i izračunati potreban kapacitet, a savjetujem onima koji žele da se udube u ovo, prisjećajući se u jednom predmetu elektrotehnike 2. godine sa bilo kojeg veleučilišta. Ali ja to neću učiniti, jer prema vlastitim zapažanjima iz starih proračuna, sjećam se da do 10 kW ovaj kapacitet raste gotovo linearno u odnosu na povećanje snage. Odnosno, uzimajući u obzir 1 μF na 100 W, dobijamo da nam za 3000 W treba 30 μF. Ovaj kontejner se lako regrutuje iz 7 filmski kondenzatori od 4,7 μF i 400V svaki. Čak i malo sa marginom, jer kapacitivnost kondenzatora u velikoj meri zavisi od primenjenog napona.

C) Potreban nam je ozbiljan tranzistor snage, jer struja koja se troši iz mreže će se izračunati na sljedeći način:


Slika 3 - Proračun nazivne struje za PFC

Imamo 41.83A... Sada iskreno priznajemo da nećemo moći zadržati temperaturu kristala tranzistora u području od 20-25 ° C. Tačnije, možemo savladati, ali to će biti skupo za takvu moć. Nakon 750 kW, trošak hlađenja freonom ili tekućim kisikom je erodiran, ali za sada je to daleko od toga))) Stoga moramo pronaći tranzistor koji može osigurati 45-50A na temperaturi od 55-60°C.

S obzirom da postoji induktivnost u krugu, onda bih radije IGBT tranzistor, za najupornije. Granična struja se mora odabrati za pretragu prvo oko 100A, jer ovo je struja na 25 ° C, s povećanjem temperature, granična komutirana struja tranzistora se smanjuje.

Malo o Cree FET-u

Dobio sam bukvalno 9. januara paket iz Amerike od mog prijatelja sa gomilom raznih tranzistora na probu, ovo cudo se zove - CREE FET... Neću reći da je ovo nova mega tehnologija, u stvari, tranzistori na bazi silicijum karbida su napravljeni još 80-ih, samo su se setili zašto tek sada. Kao početni materijalisti i kompozitor uopšte, skrupulozan sam u vezi sa ovom industrijom, tako da sam bio veoma zainteresovan za ovaj proizvod, pogotovo što je 1200V deklarisano na desetine i stotine ampera. Nisam mogao da ih kupim u Rusiji, pa sam se obratio svom bivšem kolegi i on mi je ljubazno poslao gomilu uzoraka i tablu za testiranje sa napred.
Mogu reći jedno - to je bio moj najdraži vatromet!
8 tipki je toliko zajebalo da sam se dugo uznemirio... Zapravo, 1200V je teoretska brojka za tehnologiju, deklariranih 65A pokazalo se samo impulsna struja, iako je u dokumentaciji jasno naznačena nominalna brzina. Očigledno je postojala "nazivna impulsna struja" bunara, ili šta god su Kinezi smislili. Generalno, to je još uvijek sranje, ali postoji jedno ALI!
Kada sam to uradio CMF10120D korektor za 300 W, ispostavilo se da na istom radijatoru i krugu ima temperaturu od 32 ° C naspram 43 za IGBT, i to je vrlo značajno!
Zaključak o CREE-u: tehnologija je vlažna, ali obećava i sigurno će BITI.

Kao rezultat toga, pregledavajući kataloge sa izložbi koje sam posjetio (usput, zgodna stvar, ala parametarska pretraga), izabrao sam dva ključa, oni su postali - IRG7PH50 i IRGPS60B120... Oba su na 1200V, oba na 100+A, ali nakon otvaranja datasheet-a, prvi ključ je odmah eliminisan - sposoban je da prebaci struju od 100A samo na frekvenciji od 1 kHz, za naš zadatak je katastrofalan. Drugi prekidač je na 120A i frekvenciji od 40 kHz, što je sasvim prikladno. Pogledajte tablicu sa podacima na linku ispod i potražite grafikon s ovisnošću struje o temperaturi:


Slika 4.1 - Grafikon sa zavisnošću maksimalne struje od frekvencije uključivanja za IRG7PH50, prepustimo frekventnom pretvaraču


Slika 4.2 - Grafikon sa radnom strujom na datoj temperaturi za IRGPS60B120

Ovdje promatramo cijenjene brojke koje nam pokazuju da će na 125°C i tranzistor i dioda mirno nadjačati struje od nešto više od 60A, dok ćemo konverziju moći implementirati na frekvenciji od 25 kHz bez problema. i ograničenja.

D) Dioda D1, treba da izaberemo diodu sa radnim naponom od najmanje 600V i nazivnom strujom za naše opterećenje, tj. 45A. Odlučio sam koristiti one diode koje sam imao pri ruci (nedavno sam ih kupio za razvoj zavarivača ispod "kosog mosta") ovo je - VS-60EPF12... Kao što vidite iz oznake, radi se na 60A i 1200V. Kladim se na sve sa maržom, tk. ovaj prototip je napravljen za mene i osećam se tako smirenije.
Zapravo možete staviti diodu za 50-60A i 600V, ali nema cijene između 600 i 1200V verzije.

E) Kondenzator C5, sve je isto kao i u slučaju C1 - dovoljno je povećati nominalnu vrijednost iz tablice proporcionalno snazi. Samo imajte na umu da ako planirate snažno induktivno opterećenje ili dinamičko sa brzim porastom snage (ala koncertno pojačalo od 2 kW), onda je bolje ne štedjeti na ovoj točki.
Staviću svoju verziju 10 elektrolita 330 μF i 450V svaki, ako planirate da napajate par kompjutera, rutera i ostalih sitnica, onda se možete ograničiti na 4 elektrolita od 330 uF i 450V svaki.

E) R6 - to je strujni šant, spasit će nas od krivih ruku i slučajnih grešaka, također štiti strujni krug od kratkog spoja i preopterećenja. Stvar je svakako korisna, ali ako se ponašamo kao inženjeri iz ST, onda ćemo na strujama od 40A dobiti običan bojler. Postoje 2 opcije: strujni transformator ili fabrički šant sa padom od 75mV + op amp ala LM358.
Prva opcija je jednostavnija i pruža galvansku izolaciju ovog čvora kola. Kako izračunati strujni transformator koji sam dao u prethodnom članku, važno je to zapamtiti zaštita će raditi kada napon na nozi 4 poraste na 2,5V (u stvarnosti do 2,34V).
Poznavajući ovaj napon i struju kola, koristeći formule iz dio 5 možete lako izračunati strujni transformator.

G) I posljednja tačka je prigušnica. O njemu u nastavku.

Električni prigušivač i njegov proračun

Ako je neko pažljivo pročitao moje članke i ima odlično pamćenje, neka se seti član 2 i fotografija br. 5, na njemu se mogu vidjeti 3 elementa zavojnica koje koristimo. pokazacu ti ponovo:

Slika 5 - Okviri i jezgro za proizvode sa zavojnicama

U ovom modulu ćemo ponovo koristiti naše omiljene toroidne prstenove od usitnjenog gvožđa, ali ovaj put ne jedan, već 10 odjednom! Kako želiš? 3 kW nije kineska rukotvorina...

Imamo početne podatke:
1) Struja - 45A + 30-40% za amplitudu u prigušnici, ukupno 58.5A
2) Izlazni napon 390-400V
3) ulazni napon 85-265V AC
4) Jezgro - materijal -52, D46
5) Oslobodjenje - distribuirano


Slika 6 - I opet dragi Starichok51 nam štedi vrijeme i smatra ga programom CaclPFC

Mislim da je proračun svima pokazao koliko bi to bilo ozbiljno)) 4 prstena, radijator, diodni most i IGBT - užas!
Pravila namotaja mogu se odbiti u članku "Drugi dio". Sekundarni namotaj na prstenovima je namotan u količini - 1 okret.

Ukupni gas:

1) kao što vidite, broj prstenova je već 10 komada! Ovo je skupo, svaki prsten košta oko 140r, ali šta ćemo dobiti zauzvrat u narednim paragrafima
2) radna temperatura je 60-70°C - ovo je apsolutno idealno, jer mnogi postavljaju radnu temperaturu na 125°C. Mi postavljamo 85°C u našim proizvodnim pogonima. Zašto se to radi - za miran san, mirno odem od kuće na nedelju dana i znam da u meni ništa neće planuti, i sve je ledeno. Mislim da cijena za ovo od 1500r nije tako smrtonosna, zar ne?
3) Postavio sam gustoću struje na oskudnih 4 A / mm 2, to će utjecati i na toplinu i izolaciju i, shodno tome, na pouzdanost.
4) Kao što vidite, prema proračunu, kapacitivnost nakon prigušnice se preporučuje za skoro 3000 uF, tako da se moj izbor sa 10 elektrolita od 330 uF ovdje savršeno uklapa. Kapacitet kondenzatora C1 ispao je 15 μF, imamo dvostruku marginu - možete ga smanjiti na 4 filmska kondenzatora, možete ostaviti 7 komada i bit će bolje.

Bitan! Broj prstenova u glavnoj prigušnici može se smanjiti na 4-5, istovremeno povećavajući gustoću struje na 7-8 A / mm 2. To će vam omogućiti dosta uštede, ali će se amplituda struje malo povećati, a što je najvažnije, temperatura će porasti na najmanje 135 ° C. ...

Šta da kažem - ovdje raste čudovište)))

Common mode filter

Da biste razumjeli razliku između krugova za dati filter za struje od 3A (napona računara pomenuta gore) i za struje od 20A, možete uporediti šemu od Google-a na ATX-u sa sljedećim:


Slika 7 - Šematski dijagram filtera buke zajedničkog moda

Nekoliko karakteristika:

1) C29 je kondenzator za filtriranje elektromagnetnih smetnji, označen je "X1"... Njegova nominalna vrijednost treba biti u rasponu od 0,001 - 0,5 mF.

2) Čok je namotan na jezgro E42 / 21/20.

3) Dvije prigušnice na prstenovima DR7 i DR9 su namotane na bilo koje jezgro za prskanje i prečnika većeg od 20 mm. Namotao sam ga na sve isti D46 od -52 materijala dok se nije napunio u 2 sloja. Praktično nema šuma u mreži čak ni pri nazivnoj snazi, ali ovo je zapravo suvišno čak i po mom razumijevanju.

4) Kondenzatori C28 i C31 na 0,047 μF i 1 kV i moraju biti klase "Y2".

Izračunavanjem induktivnosti prigušnica:

1) Induktivnost uobičajenog induktora treba biti 3,2-3,5 mH

2) Induktivnost za diferencijalne prigušnice se izračunava pomoću formule:


Slika 8 - Proračun induktivnosti diferencijalnih prigušnica bez magnetne sprege

Epilog

Koristeći kompetentno i profesionalno iskustvo ST inženjera, uspio sam proizvesti, ako ne idealne, onda samo odlične korektor aktivnog faktora snage sa parametrima boljim od bilo kojeg Schneidera. Jedina stvar koju svakako treba da zapamtite je koliko vam je to potrebno? I na osnovu toga prilagodite parametre za sebe.

Moj cilj u ovom članku bio je samo da prikažem proces proračuna sa mogućnošću korekcije početnih podataka, tako da bi svi, nakon što su se odlučili za parametre za svoje zadatke, već sami izračunali i izradili modul. Nadam se da sam to uspio pokazati iu sljedećem članku ću demonstrirati zajednički rad KKM-a i punjača iz 5. dijela.

Top srodni članci