Cum se rezolvă armonica de comutare a sursei de alimentare
În echipamentele electronice moderne, sursa de alimentare cu comutare este o formă de sursă de alimentare utilizată pe scară largă, care are caracteristicile dimensiunii mici și eficienței ridicate. Cu toate acestea, comutarea sursei de alimentare va produce, de asemenea, armonici, care vor afecta într-o anumită măsură calitatea sursei de alimentare și stabilitatea rețelei electrice și chiar vor provoca daune circuitelor și dispozitivelor. Prin urmare, este imperativ să se rezolve problema armonică a comutării sursei de alimentare.
Cauzele armonicelor în comutarea sursei de alimentare
Unda armonică se referă la un fel de formă de undă electrică cu o frecvență mai mare decât unda fundamentală, iar sursa sa provine în general din factori precum sarcina neliniară, tensiunea nesinusoidală și interferența electromagnetică. Principiul de funcționare al comutației sursei de alimentare determină că este ușor să se producă armonici.
1. Efectul de scurtcircuit al circuitului de filtru al condensatorului
La comutarea sursei de alimentare, circuitul de filtru al condensatorului reduce în principal tensiunea pulsatorie la ieșirea sursei de alimentare, dar la frecvență înaltă, condensatorul este, de asemenea, un scurtcircuit. Cu toate acestea, scurtcircuitul va face ca curentul armonic să curgă în sursa de alimentare, va produce oscilații în conductor și va provoca zgomot și efect termic.
2. Efectul de rezonanță al circuitului de filtru de inductanță
În sursa de alimentare cu comutare, circuitul de filtru de inductanță este utilizat în principal pentru a preveni pulsația de înaltă frecvență a ieșirii sursei de alimentare. Când curentul de sarcină este foarte scăzut, inductanța este într-o stare rezonantă, care va produce curent armonic de înaltă frecvență. Curentul armonic de înaltă frecvență generat va rezona în condensatorul sursei de alimentare și în inductanța de linie și va genera oscilații de înaltă frecvență atunci când curge curentul.
3. Influența rezonanței circuitului de feedback al inductanței
Circuitul de feedback rezonant este o caracteristică importantă de performanță a sursei de alimentare comutatoare. Controlerul de feedback este utilizat pentru a monitoriza continuu sarcina și alimentarea cu energie, astfel încât să ajusteze în timp ieșirea sursei de alimentare și să îmbunătățească eficiența întregului circuit. Cu toate acestea, circuitul de feedback inductiv va reduce tensiunea de ieșire a sursei de alimentare prin circuitul rezonant, ceea ce va crește generarea de curent armonic.
4. Influența frecvenței de lucru
Cu cât frecvența de lucru a sursei de comutare este mai mare, cu atât armonicile sunt mai mari și curentul armonic este mai bogat. Curentul de înaltă frecvență va genera unde electromagnetice relativ mari pe bobină, ceea ce va duce, de asemenea, la fenomenul că aparatul electric în sine și undele electromagnetice sunt pline de interacțiune în aer.
Deteriorarea armonicilor de comutare a sursei de alimentare
Armonica de comutare a sursei de alimentare va dăuna echipamentelor și sistemului, iar prejudiciul specific este următorul:
1. Deteriorarea sursei de alimentare comutatoare în sine.
Armonica generată de comutarea sursei de alimentare la frecvență înaltă va crește consumul intern de căldură al tubului de comutare și va crește riscul deteriorării acestuia.
2. Daune aduse încărcăturii
Armonicile de ieșire ale sursei de comutare vor afecta sarcina, ceea ce este ușor de deteriorat componentele din circuit, în special pentru instrumentele de precizie și echipamentele medicale.
3. Daune rețelei electrice
După ce sursa de alimentare comutată scoate armonici, aceasta se va răspândi prin rețeaua electrică și va crește curentul armonic al rețelei electrice, ceea ce va duce la probleme precum supraîncărcarea rețelei electrice, creșterea temperaturii cablurilor, deteriorarea miezului transformatorului de putere și așa mai departe, afectând astfel stabilitatea.
Soluții la armonici ale sursei de comutare
Pentru a rezolva mai bine problema armonică a comutării sursei de alimentare, se adoptă de obicei următoarele soluții:
1. Adoptați circuitul de suprimare armonică.
Utilizarea circuitului de suprimare armonică poate limita generarea de curent de înaltă frecvență și poate reduce în mod eficient influența curentului armonic asupra comutării sursei de alimentare.
2. Adoptă un nou filtru
Noul filtru are o soluție bună la problema armonică a comutării sursei de alimentare, cum ar fi utilizarea unui circuit de topologie neinductivă, filtru multi-condensator-multi-parametri și așa mai departe.
3. Îmbunătățiți designul sursei de alimentare comutatoare.
În proiectarea sursei de alimentare cu comutare, ar trebui să optimizăm componentele sale electronice, formele de cablare și materialele compozite, astfel încât să minimizăm pierderile interne de energie și degradarea energiei și să reducem generarea de armonici.
4. Instalați aparate care economisesc energie sau creșteți tensiunea de ieșire.
Prin instalarea de aparate care economisesc energie sau prin creșterea tensiunii de ieșire a sursei de comutare, generarea și influența curentului armonic pot fi reduse în mod eficient.
