Cili është lloji pfc në furnizimin me energji elektrike. Projektimi i furnizimeve me energji kompjuterike dhe metodat e testimit të tyre

19.06.2019 Shqyrtime

PFC (Korrigjimi i faktorit të fuqisë) përkthehet si "Korrigjimi i faktorit të fuqisë", i quajtur gjithashtu "kompensim i fuqisë reaktive". Në lidhje me furnizimin me energji komutuese (vetëm furnizimet me energji të këtij lloji përdoren aktualisht në njësitë e sistemit kompjuterik), ky term nënkupton praninë në furnizimin me energji elektrike të një grupi përkatës të elementeve të qarkut, i cili zakonisht quhet gjithashtu "PFC". Këto pajisje janë krijuar për të reduktuar fuqinë reaktive të konsumuar nga furnizimi me energji elektrike.

Në fakt, faktori ose faktori i fuqisë është raporti i fuqisë aktive (fuqia e konsumuar në mënyrë të pakthyeshme nga furnizimi me energji elektrike) ndaj totalit, d.m.th. te shuma vektoriale e fuqive aktive dhe reaktive. Në thelb, faktori i fuqisë (të mos ngatërrohet me efikasitetin!) është raporti i fuqisë së dobishme dhe asaj të marrë, dhe sa më afër unitetit, aq më mirë.
PFC vjen në dy lloje - pasive dhe aktive.
Kur punon, një furnizim me energji komutuese pa ndonjë PFC shtesë konsumon energji nga furnizimi me rrymë në pulse të shkurtra, përafërsisht që përputhen me majat e sinusoidit të tensionit të rrjetit.

Më i thjeshti dhe për këtë arsye më i zakonshmi është i ashtuquajturi PFC pasiv, i cili është një induktor konvencional me induktivitet relativisht të lartë, i lidhur me rrjetin në seri me furnizimin me energji elektrike.

PFC pasive zbut disi pulset aktuale, duke i shtrirë ato me kalimin e kohës - megjithatë, për të ndikuar seriozisht në faktorin e fuqisë, kërkohet një induktor me induktivitet të lartë, dimensionet e të cilit nuk lejojnë që ai të instalohet brenda një furnizimi me energji kompjuteri. Faktori tipik i fuqisë së një furnizimi me energji elektrike me PFC pasiv është vetëm rreth 0.75.

PFC aktiveështë një tjetër furnizim me energji komutuese, që rrit tensionin.
Forma e rrymës së konsumuar nga një furnizim me energji elektrike me një PFC aktiv ndryshon shumë pak nga konsumi i një ngarkese rezistente konvencionale - faktori i fuqisë që rezulton i një furnizimi të tillë energjie pa një njësi PFC mund të arrijë 0,95...0,98 kur funksionon plotësisht. ngarkesës. Vërtetë, ndërsa ngarkesa zvogëlohet, faktori i fuqisë zvogëlohet, në minimum duke rënë në afërsisht 0.7...0.75 - domethënë në nivelin e njësive me PFC pasive. Sidoqoftë, duhet të theksohet se vlerat maksimale të konsumit aktual për blloqet me PFC aktive janë ende, edhe në fuqi të ulët, dukshëm më të vogla se për të gjitha blloqet e tjera.

Përveç faktit që PFC aktive siguron një faktor fuqie afër idealit, ai gjithashtu, ndryshe nga pasivi, përmirëson performancën e furnizimit me energji elektrike - stabilizon gjithashtu tensionin e hyrjes së stabilizatorit kryesor të njësisë - njësia bëhet dukshëm më pak e ndjeshme në tension të ulët të rrjetit, gjithashtu kur përdoren njësitë PFC aktive zhvillohen mjaft lehtë me furnizim universal me energji elektrike 110...230V, të cilat nuk kërkojnë ndërprerje manuale të tensionit të rrjetit. (Furnizime të tilla me energji elektrike kanë një veçori specifike - funksionimi i tyre në lidhje me UPS-të e lirë që prodhojnë një sinjal hapi kur funksionojnë me bateri mund të çojnë në keqfunksionime të kompjuterit, kështu që prodhuesit rekomandojnë përdorimin e UPS-ve të klasit Smart në raste të tilla, të cilat gjithmonë furnizojnë një sinjal sinusoidal në dalje.)

Gjithashtu, përdorimi i PFC aktiv përmirëson reagimin e furnizimit me energji elektrike gjatë uljeve afatshkurtra (fraksione të sekondës) në tensionin e rrjetit - në momente të tilla njësia funksionon duke përdorur energjinë e kondensatorëve ndreqës të tensionit të lartë, efikasitetin e e cila më shumë se dyfishohet. Një avantazh tjetër i përdorimit të një PFC aktiv është niveli më i ulët i zhurmës me frekuencë të lartë në linjat e daljes

Për shembull, voltazhi në 1 këmbë të FAN7530 varet nga ndarësi i montuar në R10 dhe R11, dhe në përputhje me rrethanat nga kondensatori C9.

Çfarë është PFC dhe pse është e nevojshme?

Pajisjet elektronike

PFC ( shkurtesë për Korrigjimi i faktorit të fuqisë- përkthyer si "Korrigjimi i faktorit të fuqisë", i quajtur gjithashtu "kompensim i fuqisë reaktive".

PFC vjen në dy lloje - pasive dhe aktive.
Kur punon, një furnizim me energji komutuese pa ndonjë PFC shtesë konsumon energji nga furnizimi me rrymë në pulse të shkurtra, përafërsisht që përputhen me majat e sinusoidit të tensionit të rrjetit.

Më e thjeshta dhe për këtë arsye më e zakonshme është e ashtuquajtura PFC pasive, i cili është një induktor konvencional me induktivitet relativisht të lartë, i lidhur me rrjetin në seri me furnizimin me energji elektrike.

PFC pasive disi zbut pulset aktuale, duke i shtrirë ato me kalimin e kohës - megjithatë, për të ndikuar seriozisht në faktorin e fuqisë, ju nevojitet një induktor me induktivitet të lartë, dimensionet e të cilit nuk e lejojnë atë të instalohet brenda një furnizimi me energji elektrike (kompjuter ose TV - atje nuk ka dallim). Faktori tipik i fuqisë së një furnizimi me energji elektrike me PFC pasiv është vetëm rreth 0.75.

PFC aktiveështë një tjetër furnizim me energji komutuese, që rrit tensionin.
Shumë shpesh quhet edhe "pompim" ose "precondey"
Siç mund ta shihni, forma e rrymës së konsumuar nga furnizimi me energji elektrike me PFC aktive, ndryshon shumë pak nga konsumi i një ngarkese rezistente konvencionale - faktori i fuqisë që rezulton i një njësie të tillë mund të arrijë 0,95 ... 0,98 kur funksionon me ngarkesë të plotë.

Vërtetë, ndërsa ngarkesa zvogëlohet, faktori i fuqisë zvogëlohet, në minimum duke rënë në afërsisht 0.7...0.75 - domethënë në nivelin e blloqeve me PFC pasive. Sidoqoftë, duhet të theksohet se vlerat kulmore të konsumit aktual për blloqet me PFC aktive gjithsesi, edhe në fuqi të ulët rezultojnë të jenë dukshëm më pak se të gjitha blloqet e tjera.

Përveç kësaj PFC aktive siguron një faktor fuqie afër idealit, dhe gjithashtu, ndryshe nga ai pasiv, përmirëson funksionimin e furnizimit me energji elektrike - stabilizon gjithashtu tensionin e hyrjes së stabilizatorit kryesor të njësisë - njësia bëhet dukshëm më pak e ndjeshme ndaj tensionit të ulët të rrjetit; dhe kur përdorni një PFC aktiv, njësi me furnizim universal me energji 110...230 V, i cili nuk kërkon ndërprerje manuale të tensionit të rrjetit.

Furnizimet e tilla të energjisë kanë një veçori specifike - funksionimi i tyre në lidhje me UPS-të e lirë që prodhojnë një sinjal hapi kur funksionojnë me bateri mund të çojnë në keqfunksionime të kompjuterit, kështu që prodhuesit rekomandojnë përdorimin e UPS-ve të klasit Smart në raste të tilla, të cilat gjithmonë nxjerrin një sinjal sinusoidal.

Gjithashtu duke përdorur PFC aktive përmirëson reagimin e furnizimit me energji elektrike gjatë uljeve afatshkurtra (fraksione të sekondës) në tensionin e rrjetit - në momente të tilla njësia funksionon duke përdorur energjinë e kondensatorëve ndreqës të tensionit të lartë, efikasiteti i të cilave më shumë se dyfishohet. Një avantazh tjetër i përdorimit të PFC aktiv është niveli më i ulët i interferencës me frekuencë të lartë në linjat e daljes, d.m.th. furnizime të tilla me energji rekomandohen për përdorim në PC me pajisje periferike të krijuara për të punuar me materiale analoge audio/video.

Dhe tani një teori e vogël

Qarku i zakonshëm, klasik, i korrigjimit të tensionit AC 220V përbëhet nga një urë diodike dhe një kondensator zbutës. Problemi është se rryma e karikimit të kondensatorit ka natyrë pulsuese (kohëzgjatja rreth 3 mS) dhe, si pasojë, një rrymë shumë e madhe.

Për shembull, për një furnizim me energji elektrike me një ngarkesë prej 200 W, rryma mesatare nga një rrjet 220 V do të jetë 1A, dhe rryma e pulsit do të jetë 4 herë më shumë. Po sikur të ketë shumë furnizime të tilla me energji elektrike dhe (ose) a janë ato më të fuqishme? ... atëherë rrymat do të jenë thjesht të çmendura - instalimet elektrike dhe prizat nuk do të rezistojnë, dhe do të duhet të paguani më shumë për energjinë elektrike, sepse cilësia e konsumit aktual merret shumë në konsideratë.

Për shembull, fabrikat e mëdha kanë njësi kondensatorësh të veçantë për kompensimin e kosinusit. Në teknologjinë moderne kompjuterike, ne përballemi me të njëjtat probleme, por askush nuk do të instalojë struktura shumëkatëshe, dhe ata shkuan në anën tjetër - në furnizimin me energji elektrike ata instalojnë një element të veçantë për të zvogëluar "pulsin" e rrymës së konsumuar - PFC .

Llojet e ndryshme ndahen sipas ngjyrave:

e kuqe - furnizim i rregullt me energji elektrike pa PFC,
e verdhë - mjerisht, "furnizimi i rregullt me energji elektrike me PFC pasiv",
jeshile - furnizimi me energji elektrike me PFC pasive me induktivitet të mjaftueshëm.

Modeli tregon proceset kur furnizimi me energji elektrike është i ndezur dhe ka një rënie afatshkurtër në 250 mS. Një rritje e madhe e tensionit në prani të një PFC pasiv ndodh sepse shumë energji grumbullohet në induktor kur ngarkohet kondensatori zbutës. Për të luftuar këtë efekt, furnizimi me energji ndizet gradualisht - së pari, një rezistencë lidhet në seri me induktorin për të kufizuar rrymën e fillimit, pastaj lidhet me qark të shkurtër.

Për një furnizim me energji elektrike pa PFC ose me PFC pasive dekorative, këtë rol e luan një termistor i veçantë me rezistencë pozitive, d.m.th. rezistenca e tij rritet shumë kur nxehet. Me një rrymë të madhe, një element i tillë nxehet shumë shpejt dhe vlera aktuale zvogëlohet, pastaj ftohet për shkak të një rënie të rrymës dhe nuk ka asnjë efekt në qark. Kështu, termistori kryen funksionet e tij kufizuese vetëm në rryma fillestare shumë të larta.

Për PFC-të pasive, pulsi i rrymës së ndezjes nuk është aq i madh dhe termistori shpesh nuk e kryen funksionin e tij kufizues. Në PFC-të normale, pasive të mëdha, përveç termistorit, është instaluar edhe një qark i veçantë, por në ato "tradicionale", dekorative nuk është kështu.

Dhe sipas vetë orareve. PFC pasive dekorative jep një rritje të tensionit, e cila mund të çojë në prishje të qarkut të furnizimit me energji elektrike, voltazhi mesatar është pak më i vogël se rasti pa_PFC, dhe në rast të një ndërprerjeje afatshkurtër të energjisë, voltazhi bie me një sasi më të madhe se pa_PFC. Ekziston një përkeqësim i qartë i vetive dinamike. PFC normale pasive gjithashtu ka karakteristikat e veta. Nëse nuk marrim parasysh rritjen fillestare, e cila domosdoshmërisht duhet të kompensohet nga sekuenca e ndërrimit, atëherë mund të themi sa vijon:

Tensioni i daljes është ulur. Kjo është e saktë, sepse nuk është e barabartë me hyrjen e pikut, si për dy llojet e para të furnizimit me energji elektrike, por me atë "vepruese". Diferenca midis majës dhe asaj aktuale është e barabartë me rrënjën e dy.
Grumbullimi i tensionit të daljes është shumë më i vogël, sepse një pjesë e funksioneve të zbutjes transferohet në induktor.
- Rënia e tensionit gjatë një ndërprerjeje afatshkurtër të rrymës është gjithashtu më e vogël për të njëjtën arsye.
- Pas një dështimi vjen një rritje. Ky është një pengesë shumë domethënëse dhe është arsyeja kryesore pse PFC pasive nuk janë të zakonshme. Kjo rritje ndodh për të njëjtën arsye që ndodh kur ndizet, por për rastin e ndezjes fillestare, një qark i veçantë mund të korrigjojë diçka, por në funksionim kjo është shumë më e vështirë për t'u bërë.
- Kur ka një humbje afatshkurtër të tensionit të hyrjes, dalja nuk ndryshon aq ashpër sa në opsionet e tjera të furnizimit me energji elektrike. Kjo është shumë e vlefshme sepse... Ndryshimi i ngadaltë i tensionit të qarkut të kontrollit të furnizimit me energji funksionon me shumë sukses dhe nuk do të ketë ndërhyrje në daljen e furnizimit me energji elektrike.

Për opsionet e tjera të furnizimit me energji elektrike, në rast të dështimeve të tilla, me siguri do të ndodhin ndërhyrje në daljet e furnizimit me energji elektrike, gjë që mund të ndikojë në besueshmërinë e funksionimit. Sa të shpeshta janë ndërprerjet afatshkurtra të energjisë? Sipas statistikave, 90% e të gjitha situatave jo standarde me një rrjet 220V ndodhin pikërisht në një rast të tillë. Burimi kryesor i shfaqjes është kalimi në sistemin energjetik dhe lidhja e konsumatorëve të fuqishëm.

Figura tregon efektivitetin e PFC në reduktimin e rritjeve të rrymës:

Për një furnizim me energji pa PFC, rryma arrin 7.5A, PFC pasive e zvogëlon atë me 1.5 herë dhe PFC normale e zvogëlon rrymën shumë më tepër.

Teknologjia e konvertimit

Prezantimi

Në dekadat e fundit, numri i pajisjeve elektronike të përdorura në shtëpi, zyra dhe fabrika është rritur në mënyrë dramatike, dhe shumica e pajisjeve përdorin furnizime me energji elektrike. Burime të tilla gjenerojnë shtrembërime harmonike dhe jolineare të rrymës, të cilat ndikojnë negativisht në instalimet elektrike dhe pajisjet elektrike të lidhura me të. Ky ndikim shprehet jo vetëm në lloje të ndryshme ndërhyrje, duke ndikuar në funksionimin e pajisjeve të ndjeshme, por edhe në mbinxehja e linjës neutrale. Kur rrymat rrjedhin në ngarkesa me komponentë të rëndësishëm harmonikë që janë jashtë fazës me tensionin, rryma në telin neutral (e cila është praktikisht zero me një ngarkesë simetrike) mund të rritet në një vlerë kritike.

Komisioni Ndërkombëtar Elektroteknik (IEC) dhe Organizata Evropiane për Standardizimin Elektroteknik (CENELEC) kanë miratuar standardet IEC555 dhe EN60555 që vendosin kufizime në përmbajtjen harmonike në rrymën hyrëse të furnizimit me energji dytësore, ngarkesave elektronike të llambave fluoreshente, drejtuesve të motorëve DC dhe pajisjeve të ngjashme.

Një nga mënyrat efektive për të zgjidhur këtë problem është përdorimi i korrigjuesve të faktorit të fuqisë PFC (Power Factor Correction). Në praktikë, kjo do të thotë që një qark i veçantë PFC duhet të përfshihet në qarkun hyrës të pothuajse çdo pajisjeje elektronike me konvertues pulsi, i cili siguron reduktim ose shtypje të plotë të harmonikave të rrymës.

Korrigjimi i faktorit të fuqisë

Një furnizim tipik i energjisë komutuese përbëhet nga një ndreqës rrjeti, një kondensator zbutës dhe një konvertues i tensionit. Një burim i tillë konsumon energji vetëm në ato momente kur voltazhi i furnizuar nga ndreqësi në kondensatorin zbutës është më i lartë se tensioni në të (kondensatori), i cili ndodh për rreth një të katërtën e periudhës. Pjesën tjetër të kohës, burimi nuk konsumon energji nga rrjeti, pasi ngarkesa mundësohet nga një kondensator. Kjo çon në faktin se fuqia merret nga ngarkesa vetëm në kulmin e tensionit, rryma e konsumuar ka formën e një impulsi të shkurtër dhe përmban një grup përbërësish harmonikë (shih Fig. 1).

Një burim energjie dytësore me korrigjim të faktorit të fuqisë konsumon rrymë me shtrembërim të ulët harmonik, merr energji nga rrjeti në mënyrë më të barabartë dhe ka një faktor kreshtë (raporti i vlerës së amplitudës së rrymës me vlerën e saj rms) më të ulët se ai i një burimi të pakorrigjuar . Korrigjimi i faktorit të fuqisë zvogëlon vlerën RMS të konsumit aktual, gjë që ju lejon të lidhni më shumë pajisje të ndryshme në një prizë të rrjetit elektrik pa krijuar mbirrymë në të (shih Fig. 2).

Faktori i fuqisë

Faktori i fuqisë PF është një parametër që karakterizon shtrembërimin e krijuar nga ngarkesa (në rastin tonë, burimi dytësor i energjisë) në rrjetin AC. Ekzistojnë dy lloje të shtrembërimeve - harmonike dhe jolineare. Shtrembërimi harmonik shkaktohet nga një ngarkesë reaktive dhe përfaqëson një zhvendosje fazore midis rrymës dhe tensionit. Deformimet jolineare futen në rrjet nga ngarkesat "jolineare". Këto shtrembërime shprehen në devijimin e formës së valës së rrymës ose tensionit nga një sinusoid. Kur shtrembërim harmonik Faktori i fuqisë është kosinusi i diferencës së fazës midis rrymës dhe tensionit ose raporti i fuqisë aktive ndaj fuqisë totale të konsumuar nga rrjeti. Për shtrembërim jolinear Faktori i fuqisë është i barabartë me pjesën e fuqisë së komponentit të parë të rrymës harmonike në fuqinë totale të konsumuar nga pajisja. Mund të konsiderohet një tregues se sa uniformisht pajisja konsumon energji nga rrjeti.

Në përgjithësi faktori i fuqisë është prodhimi i kosinusit të këndit të diferencës së fazës ndërmjet tensionit dhe rrymës dhe kosinusit të këndit ndërmjet vektorit harmonik themelor dhe vektorit të rrymës totale. Arsyetimi i dhënë më poshtë çon në këtë përkufizim. Rryma efektive që rrjedh në ngarkesën aktive ka formën:

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

ku I 2 neff është komponenti konstant (në rastin e tensionit sinusoidal është zero), I 2 1eff është harmoniku kryesor dhe nën shenjën e shumës janë harmonikët më të ulët. Kur punoni me një ngarkesë reaktive, në këtë shprehje shfaqet një komponent reaktiv dhe merr formën:

I 2 eff =I 2 0 +(I 2 1eff(P) +I 2 1eff(Q))+SI 2 neff. Fuqia aktive është vlera mesatare e fuqisë së caktuar për ngarkesën aktive gjatë një periudhe.

Mund të paraqitet si produkt i tensionit efektiv dhe komponentit aktiv të rrymës P=U eff H I 1eff(P). Fizikisht, kjo është energjia e çliruar në formën e nxehtësisë për njësi të kohës përmes rezistencës aktive. Fuqia reaktive kuptohet si prodhim i tensionit efektiv dhe komponentit reaktiv të rrymës: Q = U eff H I 1 eff (Q). Kuptimi fizik është energjia që pompohet dy herë në periudhë nga gjeneratori në ngarkesë dhe dy herë nga ngarkesa në gjenerator. Fuqia totale është prodhimi i tensionit efektiv dhe rrymës totale efektive: S=U eff H I eff(totali). Në rrafshin kompleks, ai mund të përfaqësohet si shuma e vektorëve P dhe Q, nga e cila është e dukshme varësia I 2 =I 1eff(totali) cos j, ku j është këndi ndërmjet vektorëve P dhe Q, i cili gjithashtu karakterizon dallimi fazor ndërmjet rrymës dhe tensionit në qark.

Bazuar në sa më sipër, ne nxjerrim përkufizimin për faktorin e fuqisë:

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

Vlen të përmendet se raporti (I 1eff)/(Ieff(total)) është kosinusi i këndit ndërmjet vektorëve që korrespondon me vlerën efektive të rrymës totale dhe vlerën efektive të harmonikës së parë të saj. Nëse këtë kënd e shënojmë si q, atëherë shprehja për faktorin e fuqisë merr formën: PF=cos j Х cos q. Detyra e korrigjimit të faktorit të fuqisë është të sjellë këndin e diferencës së fazës j midis tensionit dhe rrymës, si dhe këndin e shtrembërimit harmonik q të rrymës së konsumuar, më afër zeros (ose, me fjalë të tjera, për të sjellë formën e kurbës së rrymës sa më afër një sinusoidi dhe kompensoni zhvendosjen fazore sa më shumë që të jetë e mundur).

Faktori i fuqisë shprehet si një fraksion dhjetor, vlera e të cilit varion nga 0 në 1. Vlera e tij ideale është një (për krahasim, një furnizim tipik me energji komutuese pa korrigjim ka një vlerë të faktorit të fuqisë rreth 0,65), 0,95 është një vlerë e mirë ; 0,9 - e kënaqshme; 0.8 - e pakënaqshme. Zbatimi i korrigjimit të faktorit të fuqisë mund të rrisë faktorin e fuqisë së pajisjes nga 0,65 në 0,95. Vlerat në intervalin 0,97...0,99 janë gjithashtu mjaft realiste. Në rastin ideal, kur faktori i fuqisë është unitet, pajisja tërheq rrymë sinusoidale nga rrjeti me zhvendosje fazore zero në lidhje me tensionin (që korrespondon me një ngarkesë plotësisht rezistente me një karakteristikë lineare rrymë-tension).

Korrigjimi i faktorit pasiv të fuqisë

Metoda e korrigjimit pasiv përdoret më shpesh në pajisjet e lira me fuqi të ulët (ku nuk ka kërkesa strikte për intensitetin e harmonikave të rrymës më të ulët). Korrigjimi pasiv ju lejon të arrini një faktor fuqie prej rreth 0.9. Kjo është e përshtatshme në rastin kur burimi i energjisë tashmë është projektuar, gjithçka që mbetet është të krijoni një filtër të përshtatshëm dhe ta përfshini atë në qark në hyrje.

Korrigjimi i faktorit pasiv të fuqisë konsiston në filtrimin e konsumit aktual duke përdorur një filtër brezi LC. Kjo metodë ka disa kufizime. Një filtër LC mund të jetë efektiv si korrigjues i faktorit të fuqisë vetëm nëse voltazhi, frekuenca dhe ngarkesa ndryshojnë brenda një diapazoni të ngushtë vlerash. Meqenëse filtri duhet të funksionojë në rajonin e frekuencës së ulët (50/60 Hz), përbërësit e tij janë të mëdhenj në madhësi, peshë dhe faktor i cilësisë së ulët(që nuk është gjithmonë e pranueshme). Së pari, numri i komponentëve me një qasje pasive është shumë më i vogël dhe, për rrjedhojë, koha midis dështimeve është më e gjatë, dhe së dyti, me korrigjim pasiv krijohet më pak interferencë elektromagnetike dhe kontaktuese se sa me atë aktive.

Korrigjimi i faktorit të fuqisë aktive

Një korrigjim i faktorit të fuqisë aktive duhet të plotësojë tre kushte:

1) Forma e rrymës së konsumuar duhet të jetë sa më afër sinusoidale dhe "në fazë" me tensionin. Vlera e menjëhershme e rrymës së konsumuar nga burimi duhet të jetë proporcionale me tensionin e menjëhershëm të rrjetit.

2) Fuqia e marrë nga burimi duhet të mbetet konstante edhe nëse tensioni i rrjetit ndryshon. Kjo do të thotë që kur tensioni i rrjetit zvogëlohet, rryma e ngarkesës duhet të rritet dhe anasjelltas.

3) Tensioni në daljen e korrigjuesit PFC nuk duhet të varet nga madhësia e ngarkesës. Ndërsa tensioni në të gjithë ngarkesën zvogëlohet, rryma përmes saj duhet të rritet, dhe anasjelltas.

Ka disa skema që mund të përdoren për të zbatuar korrigjimin e faktorit aktiv të fuqisë. Më i popullarizuari aktualisht është "qarku i konvertuesit përforcues". Ky qark plotëson të gjitha kërkesat për furnizimin me energji moderne. Së pari, ju lejon të punoni në rrjete me tensione të ndryshme furnizimi (nga 85 në 270 V) pa kufizime ose rregullime shtesë. Së dyti, është më pak i ndjeshëm ndaj devijimeve në parametrat elektrikë të rrjetit (rritje të tensionit ose ndërprerje afatshkurtra të energjisë). Një avantazh tjetër i kësaj skeme është zbatimi më i thjeshtë i mbrojtjes nga mbitensionet. Një diagram i thjeshtuar i një "konvertuesi përforcues" është paraqitur në Fig. 3.

Parimi i funksionimit

Korrigjuesi standard i faktorit të fuqisë është një konvertues AD/DC me modulim të gjerësisë së pulsit (PWM). Modulatori kontrollon një ndërprerës të fuqishëm (zakonisht MOSFET), i cili konverton tensionin e drejtpërdrejtë ose të korrigjuar të rrjetit në një sekuencë pulsesh, pas korrigjimit të të cilit fitohet një tension konstant në dalje.

Diagramet e kohës së funksionimit të korrigjuesit janë paraqitur në Fig. 4. Kur çelësi MOSFET është i ndezur, rryma në induktor rritet në mënyrë lineare - ndërsa dioda është e bllokuar, dhe kondensatori C2 shkarkohet në ngarkesë. Pastaj, kur transistori fiket, voltazhi në të gjithë induktorin "hap" diodën dhe energjia e ruajtur në induktor ngarkon kondensatorin C2 (dhe njëkohësisht fuqizon ngarkesën). Në qarkun e mësipërm (ndryshe nga një burim pa korrigjim), kondensatori C1 ka një kapacitet të vogël dhe shërben për të filtruar ndërhyrjet me frekuencë të lartë. Frekuenca e konvertimit është 50...100 kHz. Në rastin më të thjeshtë, qarku funksionon me një cikël të vazhdueshëm pune. Ka mënyra për të rritur efikasitetin e korrigjimit duke ndryshuar në mënyrë dinamike ciklin e punës (përputhja e ciklit me zarfin e tensionit nga ndreqësi i rrjetit).

Qarku i "konvertuesit përforcues" mund të funksionojë në tre mënyra: të vazhdueshme , diskrete dhe i ashtuquajturi " mënyra kritike e përçueshmërisë" NË diskrete modaliteti, gjatë çdo periudhe rryma e induktorit arrin të "bie" në zero dhe pas njëfarë kohe fillon të rritet përsëri, dhe në të vazhdueshme- rryma, duke mos pasur kohë për të arritur zero, fillon të rritet përsëri. Modaliteti përçueshmëri kritike përdoret më rrallë se dy të mëparshmet. Është më e vështirë për t'u zbatuar. Kuptimi i tij është që MOSFET hapet në momentin kur rryma e induktorit arrin zero. Kur punoni në këtë mënyrë, rregullimi i tensionit të daljes thjeshtohet.

Zgjedhja e mënyrës varet nga fuqia e kërkuar dalëse e furnizimit me energji elektrike. Pajisjet me fuqi më shumë se 400 W përdorin modalitetin e vazhdueshëm, ndërsa pajisjet me fuqi të ulët përdorin modalitetin diskrete. Korrigjimi i faktorit aktiv të fuqisë ju lejon të arrini vlera prej 0,97...0,99 me një koeficient THD (Shformim Harmonik Total) prej 0,04...0,08.

Nuk është sekret që një nga blloqet kryesore të një kompjuteri është njësia e fuqisë. Gjatë blerjes, ne i kushtojmë vëmendje karakteristikave të ndryshme: fuqia maksimale e njësisë, karakteristikat e sistemit të ftohjes dhe niveli i zhurmës. Por jo të gjithë pyesin veten çfarë është PFC?

Pra, le të kuptojmë se çfarë jep PFC

Në lidhje me furnizimin me energji komutuese (vetëm ky lloj furnizimi me energji përdoret aktualisht në njësitë e sistemit kompjuterik), ky term nënkupton praninë në furnizimin me energji elektrike të një grupi përkatës të elementeve të qarkut.

Korrigjimi i faktorit të fuqisë- përkthyer si "Korrigjimi i faktorit të fuqisë", i quajtur gjithashtu "kompensim i fuqisë reaktive".

PFC aktiveështë një tjetër furnizim me energji komutuese, që rrit tensionin.
Siç mund ta shihni, forma e rrymës së konsumuar nga furnizimi me energji elektrike me PFC aktive, ndryshon shumë pak nga konsumi i një ngarkese rezistente konvencionale - faktori i fuqisë që rezulton i një njësie të tillë mund të arrijë 0,95 ... 0,98 kur funksionon me ngarkesë të plotë.

Përveç kësaj PFC aktive siguron faktor fuqie pothuajse ideale, gjithashtu, ndryshe nga një pasiv, përmirëson funksionimin e furnizimit me energji elektrike - stabilizon gjithashtu tensionin e hyrjes së stabilizatorit kryesor të njësisë - njësia bëhet dukshëm më pak e ndjeshme ndaj tensionit të ulët të rrjetit, dhe kur përdorni një PFC aktiv, njësitë me një furnizim universal me energji 110... 230V, i cili nuk kërkon ndërrim manual të tensionit të rrjetit.

Furnizimet e tilla të energjisë kanë një veçori specifike - funksionimin e tyre në lidhje me UPS-të e lirë që prodhojnë një sinjal hapi kur funksionojnë me bateri. mund të shkaktojë keqfunksionim të kompjuterit, kështu që prodhuesit rekomandojnë përdorimin në raste të tilla UPS inteligjente, gjithmonë duke nxjerrë një sinjal sinusoidal.

Gjithashtu duke përdorur PFC aktive përmirëson reagimin e furnizimit me energji elektrike gjatë uljeve afatshkurtra (fraksione të sekondës) në tensionin e rrjetit - në momente të tilla njësia funksionon duke përdorur energjinë e kondensatorëve ndreqës të tensionit të lartë, efikasiteti i të cilave më shumë se dyfishohet. Një avantazh tjetër i përdorimit të PFC aktiv është niveli më i ulët i interferencës me frekuencë të lartë në linjat e daljes, d.m.th. furnizime të tilla me energji rekomandohen për përdorim në PC me pajisje periferike të krijuara për të punuar me materiale analoge audio/video.

Dhe tani një teori e vogël

Llojet e ndryshme ndahen sipas ngjyrave:

e kuqe - furnizim i rregullt me energji elektrike pa PFC,
e verdhë - mjerisht, "furnizimi i rregullt me energji elektrike me PFC pasiv",
jeshile - furnizimi me energji elektrike me PFC pasive me induktivitet të mjaftueshëm.

Figura tregon efektivitetin e PFC në reduktimin e rritjeve të rrymës:

Për një furnizim me energji pa PFC, rryma arrin 7.5A, PFC pasive e zvogëlon atë me 1.5 herë dhe PFC normale e zvogëlon rrymën shumë më tepër.

Pershendetje perseri!..
Fatkeqësisht, artikulli im u vonua sepse ... lindi një projekt urgjent pune dhe vështirësi interesante kur zbatoni një korrigjues të faktorit të fuqisë ( më tej KKM). Dhe ato u shkaktuan nga sa vijon - në prodhimin tonë, për të kontrolluar arkën, ne përdorim një mikroqark "të bërë me porosi", i cili për qëllimet tona prodhohet nga Austria, i cili ishte miqësor veçanërisht në 1941 dhe, në përputhje me rrethanat, nuk mund të gjendet. ne shitje. Prandaj, u ngrit detyra për ta kthyer këtë modul në një bazë elementare të arritshme dhe zgjedhja ime ra në një çip kontrollues PWM - L6561.
Pse ajo? Disponueshmëri banale, ose më saktë e gjeta në "Chip & Dip", lexova fletën e të dhënave dhe më pëlqeu. Kam porositur 50 copë njëherësh, sepse... më lirë dhe në projektet e mia amatore tashmë kam disa detyra për të.

Tani për gjënë kryesore: në këtë artikull do t'ju tregoj se si m'u kujtua projektimi i konvertuesve me një fund pothuajse nga e para ( duket se ata kanë diçka të bëjnë me të), pse vrava një duzinë çelësash dhe si mund ta shmangni atë. Kjo pjesë do t'ju tregojë teorinë dhe çfarë ndodh nëse e neglizhoni atë. Zbatimi praktik do të dalë në pjesën tjetër, siç kam premtuar, së bashku me karikues, sepse Ato janë në thelb një modul dhe duhet të testohen së bashku.
Duke parë përpara, do të them se për pjesën tjetër kam përgatitur tashmë nja dy duzina foto dhe video ku kujtesa ime nuk do të zgjasë shumë. "ritrajnuar" fillimisht në makinën e saldimit, dhe më pas në furnizimin me energji elektrike për "dhi". Ata që punojnë në prodhim do të kuptojnë se çfarë lloj kafshe është kjo dhe sa konsumon për të na mbajtur ngrohtë)))

Dhe tani për delet tona ...

Pse na duhet edhe kjo arkë?

Kryesor telashe Një ndreqës "klasik" me kondensatorë ruajtjeje (kjo është gjëja që e kthen 220 V AC në +308 V DC), i cili funksionon nga një rrymë sinusoidale, është se i njëjti kondensator ngarkon (merr energji nga rrjeti) vetëm në momentet kur voltazhi është zbatohej për të më shumë sesa për veten e tij.

Mos lexoni në gjuhën njerëzore, për zemër të dobët dhe me grada shkencore

Siç e dimë, rryma elektrike plotësisht refuzon të rrjedhë nëse nuk ka ndryshim potencial. Drejtimi i rrjedhës së rrymës do të varet gjithashtu nga shenja e këtij ndryshimi! Nëse jeni trembur dhe keni vendosur të provoni të karikoni celularin tuaj me një tension prej 2V, ku bateria Li-ion është projektuar për 3.7 V, atëherë asgjë nuk do të funksionojë për ju. Sepse Rryma do të jepet nga burimi që ka potencialin më të madh dhe energjinë do ta marrë ai me potencial më të ulët.
Gjithçka është si në jetë! Ju peshoni 60 kg, dhe djali në rrugë që doli për t'ju kërkuar të telefononi 120 kg - është e qartë se ai do të japë pidhin dhe ju do ta merrni atë. Pra, edhe këtu - një bateri me 60 kg 2V nuk do të jetë në gjendje të furnizojë rrymë për një bateri me 120 kg 3.7V. Është e njëjta gjë me një kondensator, nëse ka +310V dhe ju aplikoni +200V në të, atëherë ai do të refuzojë të marrë rrymë dhe nuk do të ngarkojë.

Vlen gjithashtu të përmendet se bazuar në "rregullin" e përshkruar më sipër, koha e caktuar për kondensatorin për karikim do të jetë shumë e shkurtër. Në rastin tonë, rryma ndryshon sipas një ligji sinusoidal, që do të thotë voltazhi i kërkuar do të jetë vetëm në majat e sinusoidit! Por kondensatori duhet të funksionojë, kështu që nervozohet dhe përpiqet të ngarkohet. Ai i njeh ligjet e fizikës, ndryshe nga disa, dhe "e kupton" se koha është e shkurtër dhe për këtë arsye fillon të konsumojë një rrymë të madhe pikërisht në këto momente, kur tensioni është në kulmin e tij. Në fund të fundit, duhet të jetë e mjaftueshme për të përdorur pajisjen derisa të ndodhë kulmi tjetër.

Pak për këto "maja":

Figura 1 - Majat në të cilat ngarkohet kondensatori

Siç mund ta shohim, pjesa e periudhës në të cilën EMF merr një vlerë të mjaftueshme për karikim (figurativisht 280-310 V) është rreth 10% e periudhës totale në rrjetin AC. Rezulton se në vend që të marrim vazhdimisht energji nga rrjeti, ne e nxjerrim atë vetëm në episode të vogla, duke "mbingarkuar" rrjetin. Me një fuqi prej 1 kW dhe një ngarkesë induktive, rryma në kohën e "majave" të tilla mund të arrijë lehtësisht vlerat e 60-80 A.

Prandaj, detyra jonë zbret në sigurimin e nxjerrjes uniforme të energjisë nga rrjeti në mënyrë që të mos mbingarkojmë rrjetin! Është arka ajo që do të na lejojë ta zbatojmë këtë detyrë në praktikë.

Kush është ky KKM juaj?

Korrigjues i fuqisë- Ky është një konvertues i rregullt i tensionit në rritje, më së shpeshti është me një skaj. Sepse Ne përdorim modulimin PWM, atëherë në momentin që çelësi është i hapur, voltazhi në kondensator është konstant. Nëse stabilizojmë tensionin e daljes, atëherë rryma e marrë nga rrjeti është proporcionale me tensionin e hyrjes, domethënë, ajo ndryshon pa probleme sipas një ligji sinusoidal pa kulmet dhe kërcimet e konsumit të përshkruara më parë.

Qarku i PFC-së tonë

Këtu vendosa të mos i ndryshoja parimet e mia dhe gjithashtu u mbështeta në fletën e të dhënave të kontrolluesit që kisha zgjedhur - L6561. Inxhinierët e kompanisë STMikroelektronikë kanë bërë tashmë gjithçka për mua, dhe më konkretisht, ata kanë zhvilluar tashmë dizajnin ideal të qarkut për produktin e tyre.
Po, unë mund të rillogarit gjithçka vetë nga e para dhe të kaloj një ose dy ditë për këtë çështje, domethënë të gjitha fundjavat e mia tashmë të rralla, por pyetja është pse? T'i provoj vetes që mundem, për fat të mirë kjo fazë ka kaluar prej kohësh)) Këtu më kujtohet një shaka me mjekër për zonën e topave të kuq, thonë se një matematikan zbaton një formulë dhe një inxhinier nxjerr një tryezë me sipërfaqen e topave të kuq.... Kështu është në këtë rast.

Unë ju këshilloj që menjëherë t'i kushtoni vëmendje faktit që qarku në fletën e të dhënave është projektuar për 120 W, që do të thotë se ne duhet përshtaten me 3 kW tonë dhe stresi ekstrem i punës.

Tani disa dokumente për atë që u përshkrua më lart:
Fleta e të dhënave për L6561

Nëse shikojmë faqen 6, do të shohim disa diagrame, na intereson diagrami me nënshkrim Rrjeti me rreze të gjerë, që do të thotë në basurmanisht "për funksionim në një gamë të gjerë të tensionit të furnizimit" . Është ky "modaliteti" që kisha parasysh kur flisja për tensione ekstreme. Pajisja konsiderohet universale, domethënë mund të funksionojë nga çdo rrjet standard (për shembull, në shtetet 110V) me një gamë tensioni prej 85 - 265 V.

Kjo zgjidhje na lejon të sigurojmë UPS-in tonë me funksionin e një stabilizuesi të tensionit! Për shumë, kjo diapazon do të duket e tepërt dhe më pas ata mund ta bëjnë këtë modul duke marrë parasysh tensionin e furnizimit prej 220V + - 15%. Kjo konsiderohet normë dhe 90% e pajisjeve në kategorinë e çmimeve deri në 40 mijë rubla janë plotësisht pa arkë, dhe 10% e përdorin atë vetëm me llogaritjen e devijimeve prej jo më shumë se 15%. Kjo padyshim që na lejon të ulim disi koston dhe dimensionet, por nëse nuk e keni harruar ende, ne po bëjmë një pajisje që duhet të konkurrojë ARS!

Prandaj, për veten time, vendosa të zgjedh opsionin më të saktë dhe të bëj një rezervuar të pathyeshëm që mund të tërhiqet edhe në një shtëpi të vendit ku ka 100 V në rrjet, një makinë saldimi ose një pompë në një pus:

Figura 2 - Dizajni standard i qarkut i ofruar nga ST

Përshtatja e qarkut standard me detyrat tona

a) Kur shikoj këtë diagram nga DS, gjëja e parë që më vjen në mendje është ju duhet të shtoni një filtër të modalitetit të përbashkët! Dhe kjo është e saktë, sepse. me fuqi të lartë ata do të fillojnë të "çmendin" elektronikën. Për rrymat prej 15 A ose më shumë, do të ketë një pamje më të komplikuar sesa shumë janë mësuar të shohin në të njëjtat furnizime me energji kompjuteri, ku vetëm 500-600 W. Prandaj, ky rishikim do të jetë një artikull më vete.

B) Ne shohim kondensatorin C1, ju mund të merrni një formulë të ndërlikuar dhe të llogarisni kapacitetin e kërkuar, dhe unë këshilloj ata që duan të thellohen në këtë ta bëjnë këtë, duke kujtuar njëherësh inxhinierinë elektrike të vitit të 2-të nga çdo politeknik. Por unë nuk do ta bëj këtë, sepse ... Bazuar në vëzhgimet e mia nga llogaritjet e vjetra, mbaj mend se deri në 10 kW ky kapacitet rritet pothuajse në mënyrë lineare në raport me rritjen e fuqisë. Kjo do të thotë, duke marrë parasysh 1 µF për 100 W, ne zbulojmë se për 3000 W na duhen 30 µF. Kjo enë mbushet lehtësisht nga 7 kondensatorë filmi prej 4,7 µF dhe 400 V secili. Edhe pak me rezervë, në fund të fundit Kapaciteti i një kondensatori varet shumë nga tensioni i aplikuar.

C) Do të na duhet një tranzistor serioz i fuqisë, sepse... Rryma e konsumuar nga rrjeti do të llogaritet si më poshtë:

Figura 3 - Llogaritja e rrymës nominale për PFC

E kemi marrë 41,83 A. Tani e pranojmë sinqerisht se nuk do të jemi në gjendje të ruajmë temperaturën e kristalit të tranzitorit në rajonin 20-25 o C. Ose më mirë, ne mund ta trajtojmë atë, por do të jetë e shtrenjtë për një fuqi të tillë. Pas 750 kW, kostoja e ftohjes me freon ose oksigjen të lëngshëm është gërryer, por deri më tani kjo është larg nga rasti))) Prandaj, duhet të gjejmë një transistor që mund të prodhojë 45-50A në një temperaturë prej 55-60 o C.

Duke marrë parasysh që ka induktivitet në qark, unë do të preferoja IGBT transistor, sepse janë më të qëndrueshëm. Rryma maksimale duhet të zgjidhet për kërkimin së pari rreth 100A, sepse kjo është rryma në 25 o C; me rritjen e temperaturës, rryma maksimale e kalimit të tranzistorit zvogëlohet.

Pak për Cree FET

Fjalë për fjalë më 9 janar, mora një pako nga Shtetet nga miku im me një tufë tranzistorë të ndryshëm për testim, kjo mrekulli quhet - CREE FET. Nuk do të them që kjo është një mega teknologji e re; në fakt, transistorët e bazuar në karabit silikoni u bënë në vitet '80, ata thjesht e sollën atë në mendje vetëm tani. Si shkencëtar parësor i materialeve dhe kompozitor në përgjithësi, jam skrupuloz në lidhje me këtë industri, ndaj më interesoi shumë ky produkt, veçanërisht pasi thoshte 1200V në dhjetëra e qindra ampera. Nuk mund t'i bleja në Rusi, kështu që iu drejtova ish-shokut tim të klasës dhe ai me dashamirësi më dërgoi një tufë mostrash dhe një tabelë testimi me përpara.
Mund të them një gjë - ishte fishekzjarre ime më e shtrenjtë!
8 çelësa u qitën aq shumë sa u mërzita për një kohë të gjatë... Në fakt, 1200V është një shifër teorike për teknologjinë, 65A e deklaruar doli të ishte vetëm një rrymë pulsuese, megjithëse në dokumentacion thuhej qartë se ishte nominale. . Me sa duket ka pasur një "rrymë të vlerësuar të pulsit" ose çfarëdo që të vijnë kinezët. Në përgjithësi, është ende marrëzi, por ka një POR!
Kur më në fund e bëra CMF10120D Korrektori 300 W, doli që në të njëjtin radiator dhe qark kishte një temperaturë prej 32 o C kundrejt 43 për IGBT, dhe kjo është shumë domethënëse!
Përfundim për CREE: teknologjia është e papërpunuar, por është premtuese dhe patjetër DUHET TË JETË.

Si rezultat, pasi shikova katalogët nga ekspozitat që vizitova (një gjë e përshtatshme, meqë ra fjala, kërkimi parametrik ala), zgjodha dy çelësa, ata ishin - IRG7PH50 Dhe IRGPS60B120. Të dy janë 1200V, të dyja janë 100+A, por me hapjen e fletës së të dhënave, çelësi i parë u eliminua menjëherë - ai është i aftë të kalojë një rrymë prej 100A vetëm në një frekuencë prej 1 kHz, gjë që është katastrofike për detyrën tonë. Ndërprerësi i dytë është 120A dhe frekuenca është 40 kHz, që është mjaft e përshtatshme. Shikoni fletën e të dhënave në lidhjen më poshtë dhe kërkoni një grafik që tregon varësinë e rrymës nga temperatura:

Figura 4.1 - Grafiku që tregon varësinë e rrymës maksimale nga frekuenca e kalimit për IRG7PH50, le ta lëmë atë për konvertuesin e frekuencës

Figura 4.2 - Grafiku me rrymën e funksionimit në një temperaturë të caktuar për IRGPS60B120

Këtu shohim shifrat e çmuara që na tregojnë se në 125 o C si transistori ashtu edhe dioda mund të përballojnë lehtësisht rryma pak më shumë se 60A, ndërsa ne mund të zbatojmë konvertimin në një frekuencë prej 25 kHz pa asnjë problem apo kufizim.

D) Dioda D1, duhet të zgjedhim një diodë me një tension operativ prej të paktën 600 V dhe një rrymë të vlerësuar për ngarkesën tonë, d.m.th. 45A. Vendosa të përdor diodat që kisha në dorë (kohët e fundit i bleva për të zhvilluar një saldator për një "urë të zhdrejtë"): VS-60EPF12. Siç shihet nga shenjat, është 60A dhe 1200V. Unë vë bast gjithçka me një rezervë, sepse ... Ky prototip po bëhet për mua dhe për të dashurin tim dhe më bën të ndihem më mirë.
Në fakt mund të merrni një diodë 50-60A dhe 600V, por nuk ka çmim midis versionit 600V dhe 1200V.

D) Kondensatori C5, gjithçka është e njëjtë si në rastin e C1 - thjesht rrisni vlerën nga fleta e të dhënave në proporcion me fuqinë. Vetëm mbani në mend se nëse po planifikoni një ngarkesë të fuqishme induktive ose një ngarkesë dinamike me rritje të shpejtë të fuqisë (ala një amplifikator koncerti 2 kW), atëherë është më mirë të mos kurseni në këtë pikë.
Unë do ta vendos atë në opsionin tim 10 elektrolite në 330 uF dhe 450 V, nëse planifikoni të fuqizoni disa kompjuterë, ruterë dhe gjëra të tjera të vogla, atëherë mund të kufizoni veten në 4 elektrolite prej 330 uF dhe 450V secili.

E) R6 - i njohur gjithashtu si një shant aktual, do të na shpëtojë nga ngathtësia dhe gabimet aksidentale, dhe gjithashtu mbron qarkun nga qarqet e shkurtra dhe mbingarkesa. Gjëja është padyshim e dobishme, por nëse veprojmë si inxhinierët nga ST, atëherë në rrymat prej 40A do të përfundojmë me një kazan të zakonshëm. Ekzistojnë 2 opsione: një transformator aktual ose një shant fabrike me një rënie prej 75 mV + op-amp ala LM358.
Opsioni i parë është më i thjeshtë dhe siguron izolim galvanik të kësaj nyje qarku. Unë dhashë se si të llogarisni një transformator aktual në një artikull të mëparshëm, është e rëndësishme të mbani mend këtë mbrojtja do të funksionojë kur voltazhi në këmbën 4 rritet në 2.5V (në realitet deri në 2.34V).
Duke ditur këtë tension dhe rrymë të qarkut, duke përdorur formulat nga pjesë 5 ju lehtë mund të llogarisni transformatorin aktual.

G) Dhe pika e fundit është mbytja e fuqisë. Më shumë rreth tij më poshtë.

Mbytja e fuqisë dhe llogaritja e saj

Nëse dikush lexon me kujdes artikujt e mi dhe ka një memorie të shkëlqyer, atëherë ai duhet të mbajë mend neni 2 dhe fotografia nr.5, tregon 3 elementë skein që përdorim. Unë do t'ju tregoj përsëri:

Figura 5 - Kornizat dhe bërthama për produktet e mbështjelljes së energjisë

Në këtë modul ne do të përdorim përsëri unazat tona të preferuara toroidale të bëra prej hekuri të pluhurosur, por vetëm këtë herë jo vetëm një, por 10 menjëherë! cfare deshe? 3 kW nuk janë zeje kineze...

Kemi të dhënat fillestare:
1) Rryma - 45A + 30-40% e amplitudës në induktor, gjithsej 58.5A
2) Tensioni i daljes 390-400V
3) Tensioni i hyrjes 85-265V AC
4) Bërthama - material -52, D46
5) Hendeku - i shpërndarë

Figura 6 - Dhe përsëri, i dashur Starchok51 na kursen kohë dhe e konsideron atë si një program CaclPFC

Unë mendoj se llogaritja u tregoi të gjithëve se sa serioz do të jetë ky dizajn)) 4 unaza, një radiator, një urë diodë dhe një IGBT - tmerr!
Rregullat e mbështjelljes mund të lexohen në artikullin "Pjesa 2". Dredha-dredha dytësore është e mbështjellë në unaza në sasi - 1 kthesë.

Përmbledhja e mbytjes:

1) siç mund ta shihni, numri i unazave është tashmë 10 copë! Kjo është e shtrenjtë, çdo unazë kushton rreth 140 rubla, por çfarë do të marrim në këmbim në paragrafët e mëposhtëm
2) temperatura e funksionimit është 60-70 o C - kjo është absolutisht ideale, sepse shumë e vendosin temperaturën e funksionimit në 125 o C. Në prodhimin tonë e vendosëm në 85 o C. Pse është bërë kjo - për një gjumë të qetë, largohem me qetësi nga shtëpia për një javë dhe e di që asgjë nuk do të ndizet, asgjë nuk do të digjet dhe gjithçka do të jetë e akullt. Unë mendoj se çmimi për këtë në 1500 rubla nuk është aq vdekjeprurës, apo jo?
3) Vendosa densitetin e rrymës në një 4 A/mm 2 të dobët, kjo do të ndikojë si në nxehtësinë ashtu edhe në izolimin dhe, në përputhje me rrethanat, në besueshmërinë.
4) Siç mund ta shihni nga llogaritja, kapaciteti i rekomanduar pas induktorit është pothuajse 3000 uF, kështu që zgjedhja ime me 10 elektrolite prej 330 uF përshtatet në mënyrë të përkryer këtu. Kapaciteti i kondensatorit C1 doli të jetë 15 uF, ne kemi një rezervë të dyfishtë - mund ta zvogëloni në 4 kondensatorë filmi, mund të lini 7 copë dhe do të jetë më mirë.

E rëndësishme! Numri i unazave në mbytjen kryesore mund të reduktohet në 4-5, duke rritur njëkohësisht densitetin e rrymës në 7-8 A/mm 2. Kjo do të kursejë shumë para, por amplituda aktuale do të rritet disi, dhe më e rëndësishmja temperatura do të rritet në të paktën 135 o C. Unë e konsideroj këtë një zgjidhje të mirë për një inverter saldimi me një cikël pune prej 60%, por jo për një UPS që funksionon gjatë gjithë kohës dhe ndoshta në një hapësirë mjaft të kufizuar.

Çfarë mund të them - ne kemi një përbindësh në rritje)))

Filtri i modalitetit të përbashkët

Për të kuptuar ndryshimin midis qarqeve për këtë filtër për rrymat 3A (furnizimi me energji i kompjuterit i përmendur më lart) dhe për rrymat prej 20A, mund të krahasoni qarkun nga Google në ATX me sa vijon:

Figura 7 - Diagrami skematik i një filtri të modalitetit të përbashkët

Disa karakteristika:

1) C29 është një kondensator për filtrimin e ndërhyrjeve elektromagnetike dhe është i shënuar "X1". Vlera e saj nominale duhet të jetë në intervalin 0,001 - 0,5 mF.

2) Mbytja varet në bërthamë E42/21/20.

3) Dy mbytje në unazat DR7 dhe DR9 janë mbështjellë në çdo bërthamë spërkatës me diametër më shumë se 20 mm. E mbështjella të njëjtin D46 nga materiali -52 derisa u mbush në 2 shtresa. Praktikisht nuk ka zhurmë në rrjet edhe me fuqinë nominale, por kjo është në të vërtetë e tepërt edhe në kuptimin tim.

4) Kondensatorët C28 dhe C31 janë 0,047 µF dhe 1 kV secili dhe duhet të jenë të klasës "Y2".

Sipas llogaritjes së induktivitetit të mbytjeve:

1) Induktiviteti i induktorit të modalitetit të përbashkët duhet të jetë 3.2-3.5 mH

2) Induktanca për mbytjet diferenciale llogaritet duke përdorur formulën:

Figura 8 - Llogaritja e induktivitetit të mbytjeve diferenciale pa bashkim magnetik

Epilogu

Duke përdorur zhvillimet kompetente dhe profesionale të inxhinierëve ST, unë munda të prodhoja, nëse jo ideale, atëherë thjesht të shkëlqyera, me kosto minimale. korrigjimi i faktorit të fuqisë aktive me parametra më të mirë se çdo Schneider. E vetmja gjë që duhet të mbani mend patjetër është se sa keni nevojë për të? Dhe bazuar në këtë, rregulloni parametrat për veten tuaj.

Qëllimi im në këtë artikull ishte pikërisht të tregoja procesin e llogaritjes me mundësinë e rregullimit të të dhënave fillestare, në mënyrë që të gjithë, pasi kishin vendosur për parametrat për detyrat e tyre, të mund të llogarisnin dhe prodhonin vetë modulin. Shpresoj se kam qenë në gjendje ta tregoj këtë dhe në artikullin tjetër do të demonstroj funksionimin e përbashkët të arkës dhe karikuesit nga pjesa nr. 5.