在PFC電源設(shè)計(jì)詳細(xì)的角色
在PFC電源設(shè)計(jì)詳細(xì)的角色
大多數(shù)PC、顯示器和電視機(jī)的電源在采用110至120V,60Hz的單相交流電進(jìn)行供電時(shí)都會影響產(chǎn)生不同過量的電源線諧波。24V開關(guān)電源是高頻逆變開關(guān)電源中的一個(gè)種類。什么是24V開關(guān)電源 24V開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止.將交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電。開關(guān)電源廠家利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制控制IC和MOSFET構(gòu)成。12V開關(guān)電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開關(guān)管等部位,抗干擾電路出問題也會導(dǎo)致保險(xiǎn)燒、發(fā)黑。需要注意的是:因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險(xiǎn)燒一般會把電流檢測 電阻 和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險(xiǎn)一起被燒壞。在這個(gè)信息更新更嚴(yán)格的IEC標(biāo)準(zhǔn)的推動下,電源系統(tǒng)廠商已經(jīng)開始可以通過不斷增加一個(gè)功率相關(guān)因數(shù)校正(PFC)來最大能力限度地減少使用電源線諧波。
為了解決IEC61000-3-2效應(yīng),最好了解直接通過電源線放置負(fù)載電阻(R)的理想情況(圖。 1)。 正弦線電流IAC與線路電壓成正比,在這種情況下與該電壓相對應(yīng)。 因此:
這意味著,對于最有效的無失真電力線路運(yùn)行,所有負(fù)荷應(yīng)被視為有效電阻 r,所消耗和供電的功率是有效電壓和線路電流的乘積。
然而,許多負(fù)載的電子系統(tǒng)需要AC到DC轉(zhuǎn)換。在這種情況下,負(fù)載電源線通常是由二極管電橋電容器(圖2)驅(qū)動。這是一個(gè)非線性負(fù)載電源線,因?yàn)檎髌魑挥谠撦斎虢涣麟娫淳€電壓或負(fù)電源路徑直接半周期的正半周電橋的兩個(gè)二極管。此非線性負(fù)載的電力供給線的峰值電流期間僅消耗只有正弦電源線電壓,這將產(chǎn)生一個(gè)多模式輸入電源線的電流,從而使電源線諧波(圖3)。
非線性系統(tǒng)負(fù)載可使諧波大小與線路出現(xiàn)頻率下的基本諧波電流通過具有一定可比性。圖4顯示了相對于線路使用頻率下的基本諧波大小可以進(jìn)行管理標(biāo)準(zhǔn)化的高階諧波電流大小。不過,只有圖1 中給出的在與線路發(fā)生頻率相同的頻率下且與電源線電壓同相的諧波電流(在此研究案例中為線路設(shè)計(jì)頻率下的基本諧波)對提供給負(fù)載的平均最大功率起作用。這些諧波電流會造成影響企業(yè)同一國家電力生產(chǎn)線上的其他技術(shù)設(shè)備的工作發(fā)展情況。
如果=0,則cos = 1且P = IRMS * VRMS,這與一個(gè)電阻進(jìn)行負(fù)載的情況具有相同。當(dāng)PF為1時(shí),負(fù)載需要消耗以及電源管理提供的所有這些能量。
如果=90,則cos = 0;因此可以負(fù)載能力收到的功率為零。提供一個(gè)功率的發(fā)電機(jī)工作必須發(fā)展提供IRMS * VRMS的功率(即使我們沒有進(jìn)行功率主要用于做有用功)。
因此,對于圖2中的二極管橋電容器情況,公式2的PF定義中唯一剩余的變量是線路電流的IRMS,因?yàn)榫€路電壓(VRMS)已固定為120V,通過更高的IRMS,電源線繪制給給定負(fù)載的平均功率,功率因數(shù)(PF)越低。 圖2中的AC-DC轉(zhuǎn)換器由120V交流電源線電壓供電,并向負(fù)載提供600W的功率,并繪制10A的電流,PF=的轉(zhuǎn)換器0.5。 但是,呃,圖1中的電阻負(fù)載PF到1只從電源線中提取5A的電流(負(fù)載從120交流電源線中提取600W的功率)。
電力公司面臨低功率負(fù)荷,因?yàn)樗麄儽仨毺峁┹^高的容量,以滿足較高的線路電流的要求,由于低功率負(fù)荷。