Bahaya Harmonic Current dari Switching Power Supply
Ada tabung pengalih daya tinggi yang dipasang di catu daya, dan mereka akan menghasilkan harmonik saat bekerja pada frekuensi tinggi, menyebabkan interferensi elektromagnetik ke peralatan di sekitarnya dan memengaruhi kualitas daya jaringan. Oleh karena itu, sangat diperlukan untuk menekan harmonik yang dihasilkan oleh catu daya switching.
Metode supresi saat ini dapat dibagi menjadi penyaringan aktif dan penyaringan pasif. Di antara mereka, efek penyaringan yang pertama lebih baik, tetapi teknologinya relatif rumit, dan sulit untuk dirancang dalam aplikasi praktis; metode penyaringan pasif yang terakhir juga dapat menekan harmonik, dan juga dapat mencapai efek kompensasi daya reaktif, tetapi efek kontrolnya jauh lebih sedikit daripada penyaringan aktif.
Dengan pengalaman bertahun-tahun dalam industri catu daya, Jinshengyang telah mengembangkan sirkuit terintegrasi PFC yang sangat andal untuk harmonik frekuensi tinggi yang dihasilkan dengan mengganti catu daya. Melalui eksperimen uji simulasi dan umpan balik penggunaan lapangan, kinerja faktor daya catu daya terus dioptimalkan dan ditingkatkan. Produk catu daya switching PFC aktif dengan kemampuan penekanan super harmonis, seperti: seri LMF, seri LIF, seri LOF, dll., faktor daya produk dapat mencapai hingga 0.99, yang dapat secara efektif menekan interferensi elektromagnetik yang disebabkan oleh harmonik frekuensi tinggi ke peralatan di sekitarnya, meningkatkan tingkat pemanfaatan daya jaringan listrik;
02 Analisis mekanisme harmonisa switching power supply
Di sirkuit switching catu daya switching, tabung switching hanya memiliki dua kondisi kerja: hidup dan mati. Pada saat ini, akan ada sinyal AC yang sesuai dengan frekuensi operasi pada tegangan keluaran, dan sinyal harmonik ini akan terus ada pada tegangan keluaran. Ketika arus mengalir melalui beban non-linier: seperti beban kapasitif atau induktif, Jika tegangan yang diberikan tidak menunjukkan hubungan linier, arus non-sinusoidal akan terbentuk, sehingga menghasilkan harmonisa.
Penekanan harmonisa pada sistem tenaga listrik adalah untuk mengendalikan harmonisa dalam batas nilai dengan mengurangi atau menghilangkan arus harmonisa yang diinjeksikan ke dalam sistem. Misalnya, jika frekuensi pulsa dari sinyal kontrol sakelar diatur ke 100kHz, dapat dilihat bahwa: Energi harmonik ke-3 dan harmonik ke-5 dari komponen ganjil dari gelombang dasar keluaran ada. Selain itu, di tepi naik dan turun, laju perubahan tegangan sinyal pulsa sangat cepat, dan laju perubahan arus juga sangat cepat; dalam proses ini, komponen frekuensi tinggi yang berbeda dari frekuensi pulsa kontrol akan dihasilkan. Dapat dilihat bahwa untuk mengontrol komponen frekuensi catu daya switching, pulsa kontrol switching harus dipilih secara wajar sesuai dengan kebutuhan desain saat mendesain catu daya switching. Selain itu, laju pulsa kontrol juga harus dikurangi.
03 Bahaya Arus Harmonik
Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai kesalahan dan kecelakaan yang disebabkan oleh harmonik terus terjadi, dan keseriusan kerusakan harmonik telah menarik perhatian banyak orang. Kerugian harmonik yang dihasilkan dengan mengalihkan catu daya ke jaringan listrik publik dan sistem lain umumnya memiliki aspek sebagai berikut:
04 Metode penekanan arus harmonik untuk mengalihkan catu daya menggunakan filter EMI
Teknologi penyaringan EMI dapat secara efektif menekan gangguan lonjakan, dan secara efektif dapat menyaring gangguan konduksi dan gangguan radiasi. Gambar 4 menunjukkan filter EMI, yang terdiri dari kapasitor dan induktor; itu terhubung ke ujung input catu daya switching, dan kapasitor bypass frekuensi tinggi adalah C1 dan C5. Interferensi mode diferensial disaring; L1, C3, C4 dan L2, C3, C4 menyaring gangguan mode umum di sirkuit; tes aktual menunjukkan bahwa ketika parameter komponen dipilih secara wajar, filter EMI dapat mencapai efek penekanan Harmonik yang lebih baik dari catu daya switching.
Menggunakan Sirkuit Koreksi Faktor Daya Pasif
Rangkaian filter EMI yang diperkenalkan di bagian sebelumnya menekan harmonik. Meskipun secara efektif dapat menekan gangguan konduksi dan radiasi, itu tidak berdaya terhadap distorsi bentuk gelombang input saat ini. Oleh karena itu, untuk sangat mengurangi kandungan harmonik dalam arus, perlu untuk menganalisis rangkaian filter kapasitor penyearah jembatan, mengetahui karakteristik masukannya dan melakukan perbaikan yang diperlukan.
Salah satu rangkaian koreksi faktor daya pasif, komponennya meliputi kapasitor dan dioda; ketika rangkaian stabil, harmonik arus input akan ditingkatkan secara efektif karena waktu konduksi yang diperpanjang dari dioda penyearah.
Gunakan Sirkuit Koreksi Faktor Daya Aktif
Berbeda dari rangkaian koreksi faktor daya pasif, strategi modulasi lebar pulsa digunakan dalam rangkaian koreksi faktor daya aktif, dan efek kontrolnya jelas lebih baik daripada rangkaian koreksi faktor daya pasif. Arus inputnya dapat dikoreksi menjadi gelombang sinus, konten harmonik berada dalam 10 persen, dan faktor daya juga dapat dikoreksi mendekati 1.
Sirkuit yang disederhanakan untuk koreksi faktor daya aktif mengadopsi kontrol loop ganda; dimana, loop luar mengontrol tegangan keluaran, dan loop dalam mengontrol arus induktor; mengadopsi strategi kontrol yang sesuai dapat memastikan bahwa arus puncak induktor melacak perubahan VDC atas, sehingga arus rata-rata dengan bentuk sinusoidal tercapai.
Rangkaian koreksi faktor daya aktif lainnya menggunakan sirkuit terintegrasi BOOST boost PFC, dan prinsip kerjanya dianalisis: ketika frekuensi daya AC terhubung, tegangan input mengisi C1 melalui rangkaian penyearah jembatan, dan ketika kapasitor Ketika tegangan pada rangkaian naik ke nilai tertentu, IC kontrol utama dari rangkaian PFC akan dimulai, dan pulsa PWM yang sesuai akan diberikan dari pin GATE IC, dan kemudian pulsa akan menggerakkan tabung MOS Q1 untuk membuatnya bekerja di beralih negara; melalui resistor sampling R3 dan R4, nilai sampling dikirim ke komparator loop tegangan IC; pada saat yang sama, ketika tegangan dikirim ke pembanding deteksi arus IC, sinyal kesalahan dapat diperoleh melalui penambah internal, yang menyesuaikan output pulsa PWM, untuk mengontrol arus pada L1 sehingga bentuk gelombang arus input mengikuti input tegangan sehingga faktor daya mendekati 1.
