Türistori võimsusteguri korrektor 6 kW. Erinevat tüüpi võimsusteguri korrigeerimine

Turul personaalarvutidÜha rohkem on sisseehitatud toitekorrektoriga toiteallikaid. Nende valmistamisel kasutatakse erinevaid integraallülitused ja seetõttu on erinevad skeemid ehitus, kuigi üldised põhimõtted vooluahela kujundused (mida arutati aastal eelmine väljaanne), praktiliselt identsed. Seega, vaadates ainult ühte kiipi, nimelt UCC3818, saame hea ettekujutuse enamiku võimsuse korrigeerimise kontrollerite arhitektuurist.

UCC3818 kiip kuulub võimsuse korrigeerimise kontrollerite perekonda, kuhu kuuluvad ka sellised kontrollerid nagu UCC2817, UCC2818 ja UCC3817. Selle perekonna kontrollerite erinevus seisneb erinevates töötemperatuuri vahemikes ja erinevaid tähendusi UVLO pinged (kiibi sisselülituspinge ja väljalülituspinge). Perekonna kiibid on PWM-kontrollerid, mis täidavad kõiki selleks vajalikke funktsioone aktiivne korrektsioon võimsustegur. Kontrollerid võimaldavad moodustamise teel viia võimsusteguri väärtused peaaegu ühtsesse nõutav vorm sisendvool, olenevalt sisend vahelduvpinge parameetritest. Perekonna kontrollerid töötavad keskmise voolu režiimil, mis tagab sisendvoolu stabiilsuse ja võrguvoolu siinuse madala moonutuse.

UCC x817/x818 kontrolleritel on järgmised põhifunktsioonid:

- tagama võimendusmuunduri juhtimise;

- piirata toitevõrku tekitatud moonutusi;

- pakkuda vooluimpulsi esiserva modulatsiooni;

- võimaldab teil töötada mis tahes vahelduvpinge, mida kasutatakse kõigis maailma riikides;

- pakkuda kaitset ülepinge eest;

- piirata elektritarbimist teatud tasemel;

- töötada keskmise voolu režiimil;

- tagavad parema müra vähendamise;

- omama täiustatud edasijuhtimisalgoritmi;

- tüüpiline käivitusvoolu väärtus on 150 μA;

- loodud väikese võimsusega BiCMOS-tehnoloogia abil.

Perekontrollerid töötas välja Texas Instrument's ja neil on madal tõmbevool ja madal tase energiatarve. Kontrollerid kasutavad vooluimpulsi esiserva moduleerimise tehnoloogiat, st. Töötsükli kestust reguleeritakse, muutes silumiskondensaatori laadimise algusaega (mitte laadimisvoolu peatumise aega). See tehnoloogia võimaldab vähendada võimsuskorrektori väljundisse paigaldatud silumiskondensaatori pulsatsiooni, mis lõppkokkuvõttes viib selle kondensaatori suuruse vähenemiseni ja sellest tulenevalt selle maksumuse ja maksumuse vähenemiseni. kogu vooluringist.

Vooluvõimendil on väike sisendinihe (2 mV), mis vähendab voolu moonutusi väikese koormuse tingimustes.

Joonis 1 UCC3818 perekonna PWM-kontrolleri arhitektuur

UCCx817/x818 PWM-kontrollerite plokkskeem on näidatud joonisel 1. Mikroskeemide peamiste parameetrite piirväärtused on toodud tabelis 1.

Tabel 1. UCC3818 parameetrite piirangud

Parameeter	Määramine	Tähendus
Toitepinge		18 V
Tarbimisvool		20 mA
Väljundjuhtvool (pidev)	IDRVOUT	0,2 A
Väljundi juhtvool	IDRVOUT	1,2 A
*CAI* , *MOUT* , SS
Sisendpinge kontaktisPKLMT
Sisendpinge kontaktidelVSENSE , *OVP* / ET		10 V
Kontakti sisendvoolRT , *IAC* , *PKLMT*		10 mA
Maksimaalne negatiivne pinge kontaktidelDRVOUT , *PKLMT* , *MOUT*	VNEG	0,5 V
Võimsuse hajumine
Jootetemperatuur (10 sek)	T SOL	300°C

Kontrollerid on saadaval 16 kontaktiga pakettides nagu SOIC, PDIP, TSSOP. Signaalide jaotus mikrolülituse kontaktide vahel on toodud joonisel 2 ja tabelis 2 on nende signaalide kirjeldus.

Joonis 2 UCC3818 kiibi väljund

Tabel 2. UCC3818 kiibi tihvtide määramine

№	Määramine	Kirjeldus
		"Maa". Kõik pinged mõõdetakse selle kontakti suhtes. KontaktidVCC Ja *REF* tuleb kondensaatorite kaudu maandusega ühendada 0,1 µF või läbi suurte keraamiliste kondensaatorite.
	PKLMT	Võimsuskorrektori tippvoolu piiri sisend. Voolupiirangu lävi on tase 0V. Voolu piirsignaali nihke genereerimiseks kasutatakse välist takistusjagajat, mis on ühelt poolt ühendatud vooluanduri "negatiivse" klemmiga ja teiselt poolt võrdluspinge allikaga.VREF . Nii saadud nihe vastab voolu tippväärtusele. Voolupiirang tekib hetkel, kui kontaktpingePKLMT madalamaks muutumas 0V.
	ETTEVAATUST	Vooluvõimendi väljund. See on operatsioonivõimendi väljund lai triipülekanne, mis mõõdab võrguvoolu väärtust ja genereerib käsklusi võimsuskorrektori impulsi laiusmodulaatorile. See võimaldab teil määrata vajaliku PWM-i töötsükli väärtuse. Väljundi vahele on paigaldatud kompenseerivad väliselemendidETTEVAATUST ja sissepääs *MOUT* .
		Mitteinverteeriv vooluvõimendi sisend. Seda sisendit kasutatakse võrguvoolu väärtuse jälgimiseks vooluanduri abil, mis kasutab madala takistusega takistit. SissepääsCAI ühendatud läbi takisti vooluanduri selle küljega, mis on ühendatud maandusega. Võrguvoolu suurust mõõdetakse kontakti potentsiaalide erinevuse järgiCAI ja võtke ühendust *MOUT* (nende kahe kontakti vahel on vooluandur sisse lülitatud).
	MOUT	Multipleksitud kontakt, mis on kordaja väljund ja samal ajal vooluvõimendi inverteeriv sisend. See konfiguratsioon parandab häirekindlust ja võimaldab töötada esiserva modulatsioonirežiimis. Jagatud kontaktigaCAI kasutatakse võrguvoolu tugevuse reguleerimiseks.
		Analoogkordisti sisend. Selles sisendis genereeritakse vool, mis on võrdeline sisendpinge hetkväärtusega. Kordaja on konfigureeritud nii, et see võimaldab jälgida väga väikseid sisendvoolu muutusi. Soovitatav maksimaalne väärtus sisendvool on 500 µA.
	VAOUT	Pingevea võimendi väljund. See operatsioonivõimendi Väljundpinget reguleeritakse. Võimendi väljund on sisemiselt piiratud ligikaudu 5,5 V.
		Edasi-tagasipinge. signaal, mis on võrdeline keskmisega ( RMS ) pinge väärtus. Kui kontaktil puudub toiteallikasVFF pinge tuleb seadistada 1,4 V.
	VREF	Võrdluspinge väljund. Sellel väljundil on konstantne stabiliseeritud pinge 7,5 V. Selle kontakti väljundvool võib ulatuda väärtusteni 20 mA, mis on vajalik väliste välisseadmete ahelate toiteks. Mikrolülitus sisaldab sisemist voolu piiravat vooluahelat lühiste ajal. VäljuVREF keelatud ja seatud 0V, kui toitepingeVcc alla UVLO läve . Kontaktide vahelVREF ja “maanida” šuntkeraamilist kondensaatorit mahuga umbes 0,1 uF(või rohkem), et tagada võrdluspinge stabiilsus.
	OVP/EN	Sisemise komparaatori sisend, mis keelab kiibi väljunddraiveri töö, kui väljundpingeületab määratud taseme.
	VSENSE	Pingevea võimendi inverteeriv sisend. Tavaliselt on see sisend ühendatud kompensatsiooniahelaga ja võimendusmuunduri väljundiga (ühendatud läbi jagaja).
		Kontakt sageduse seadistustakisti ühendamiseks. Selle viigu ja maanduse vahele ühendatud väline takisti määrab kontaktiga ühendatud kondensaatori laadimise vooluväärtuse C.T. . Soovitatav on valida vahemikust takisti väärtus 10…100 kOhm. Nimipinge juures see kontakt võrdub 3B.
		Kontakt pehmekäivituse programmeerimiseks. Selle kontaktiga on ühendatud väline kondensaator. Toitepinge korral tühjeneb kondensaator Vcc läheb madalaks. Kui pehme käivitusrežiim on lubatud, hakkab välist kondensaatorit laadima sisemine vooluallikas. Kontaktpinge SS kasutatakse veasignaalina kiibi käivitamisel, mis võimaldab reguleerida väljundimpulsside laiust. Juhul, kui toitepingeVcc kukub, signaal *OVP* / ET langeb kiiresti alla 1,9 V ja väline kondensaatorSS tühjeneb kiiresti ja keelab PWM-i töö.
		Kontakt sageduse seadistuskondensaatori ühendamiseks. Kondensaator, mis määrab PWM sageduse, on ühendatud selle kontakti ja maanduse vahele. See kondensaator peaks asuma maapinnale võimalikult lähedal.
		Positiivne toitepinge. Normaalseks tööks peab see sisend olema ühendatud stabiliseeritud allikaga, mis genereerib vähemalt väljundvoolu 20 mA ja pinge 10…17 V. Et ühendust võtta Vcc Šundi kondensaator peab olema otse ühendatud, et neelata vooluimpulsse, mis on vajalikud välise paisu mahtuvuse laadimiseks. MOSFET - transistor. Vältimaks ebakorrapärase kujuga väljundimpulsside teket kontaktilDRVOUT , kontrolleri väljunddraiver peab olema blokeeritud kuni kontakti pingeniVccületab ülemise läve UVLO ja on allpool alumist läve UVLO.
	DRVOUT	Väljundsignaal juhib välist toitelülitit, mis kasutab väljatransistori, st väljundis genereeritakse väljatransistori kontrollsignaalid. Väljapääs on rajatud toteemiline väljapääs MOSFET - transistorid. Väljapääsu vahelDRVOUT ja välise väljatransistori paisule tuleb paigaldada jadavoolu piirav takisti, mis tagab mikrolülituse väljundtakistuse ja paisutakistuse sobitamise. Takisti väldib väljundi ülekoormustDRVOUT .

Mõelgem praktiline variant UCC3818 kiibi kasutamine HPC 360-302 toiteallika osana. See toiteallikas kasutab aktiivset kõrgsageduslikku toitekorrektorit, mis paigaldatakse kohe pärast dioodsilda (joonis 3). Toitekorrektori vooluringi sisendiks on punktid, mis on tähistatud BD+ (dioodsilla "pluss") ja BD- (dioodsilla "miinus"). Seega rakendatakse toitekorrektori sisendile ligikaudu 300 V pinge. Võimsuskorrektori väljundiks on pinge Vo umbes 400V (GND punkti suhtes).

Joon.3 Toitekorrektori asukoht HPC 360-302 toiteallikas

Skemaatiline diagramm HPC 360-302 toiteallika toitekorrektor on näidatud joonisel 4.

Joonis 4 HPC 360-302 toiteploki toitekorrektori skemaatiline diagramm

UCC3818 kontrolleri toitepinge Vcc genereerib integreeritud +12 V pingeregulaatori tüüp 7812 (IC1). Selle stabilisaatori sisendisse antakse pidev stabiliseerimata pinge 15...20 V. Selle pinge genereerib toiteallika ooterežiimi muundur. Selle moodustamiseks kasutatakse täiendavat mähist impulsi trafo maksumuundur (joon. 5). Selles mähises genereeritud impulsid alaldatakse dioodiga D8 ja silutakse kondensaatoriga C10. Saadud pinget piirab Zeneri diood ZD1. Seega käivitub UCC3818 kontroller kohe, kui toide on sisse lülitatud ja ooterežiimi muundur hakkab tööle.

Joonis 5 UCC3818 toitepinge moodustumine HPC 360-302 toiteploki toitekorrektoris

UCC3818 lülitub sisse, kui Vcc pinge kontaktil 15 ületab 10,2 V.

Kui kontroller on sisse lülitatud, ilmub kontaktile 9 võrdluspinge VREF 7,5 V, sisemise sagedusgeneraatori saehammaspinge kontaktile 14 (CT) ja väljundisse kontaktile 16 (DRVOUT). ruudu impulsid. Kontrolleri väljundimpulssidega juhitakse välist toitelülitit, mille selles ahelas moodustavad kaks paralleelselt ühendatud väljatransistorit QF1 ja QF2. paralleelühendus kaks transistorit võimaldavad teil ahela võimsust suurendada.

Transistoride QF1 ja QF2 lülitamine põhjustab induktiivpoolis L1 impulsivoolu. See drossel on võib-olla kogu vooluringi "peamine" element. Induktiivpoolis indutseeritud impulsside amplituud ületab oluliselt 300 V. Neid impulsse alaldab diood D7, mille tulemuseks on pinge alalisvool umbes 400V.

Vooluanduri funktsiooni ahelas täidavad kaks paralleelselt ühendatud suure võimsusega takistit R14/R14A. Pingelangus nendel takistitel on võrdeline vooluga, mille vooluring võrgust võtab. Seda pingelangust hindab kontroller sisendviikude CAI (kontakt 4) ja MOUT (kontakt 5) kaudu. Lisaks jälgitakse 2. kontakti (PKLMT) kaudu piirväärtust ületavat voolu. Mida suurem on voolutarve, seda madalam on kontakti 2 pinge.

Toitekorrektori väljundpinge on diagrammil näidatud Vo. Selle pinge suurust juhib UCC3813 mikroskeem VSENSE (kontakt 11) ja OVP/EN (kontakt 10) kaudu. Väljundpinge antakse nendele kontaktidele läbi takistusjaguri, mis sisaldab takisteid R2/R3/R4/R5/R19. Pingevea võimendi kompensatsiooniahel koosneb elementidest C7/C15/R7 ja on ühendatud kontaktide 11 (VSENSE) ja viigu 7 (VAOUT) vahele.

Pehme käivituse perioodi kestus, mille jooksul kontrolleri väljundimpulsside kestus selle sisselülitamise hetkel sujuvalt pikeneb, seab kontaktiga 13 (SS) ühendatud kondensaator C4.

Üldise võimsusteguri korrigeerimise kasutamine elamute ja tööstuslike koormuste korral vähendab harmoonilisi moonutusi, ilma et oleks vaja paigaldada igasse tarbijaseadmesse kalleid võimsusteguri korrektoreid.

Siinuse vahelduvvoolu alaldamisel mahtuvusliku filtreerimisega allikast tarbitakse suure amplituudiga vooluimpulsse. Voolu tipud võivad ulatuda 600% voolust, mida tarbib sama võimsusega lineaarne takistus. Toiteallikates kasutatavad mahtuvuslikud filtrialaldid põhjustavad voolukatkestusi. Vool liigub ainult siis, kui vahelduvpinge ületab kondensaatori alalispinge. Kondensaatori voolu laadimise intervall määrab alaldi voolu voolunurga. See nurk või koormuse võimsustegur sõltub allika impedantsist, mahtuvuse suurusest ja muunduri koormuse suurusest. Kerge koormuse korral võib voolunurk olla vaid paar kraadi, kuid täiskoormusel on see nurk suurem. Kuid isegi koos rasked koormused vool ei ole pidev, see on suhteliselt suure amplituudiga lühikeste impulsside kujul ja sisaldab palju kõrgemaid harmoonilisi.

Seetõttu kasutatakse tavalist vahelduvvoolu alaldit sisendahelad Enamik võrku ühendatud elektroonikaseadmete toiteallikaid on väga ebaratsionaalne lahendus, mis tekitab palju probleeme. Kell kõrgel tasemel võimsusega (200–500 W ja rohkem), muutuvad need probleemid veelgi tõsisemaks.

Kirjeldatud voolutipud põhjustavad tõsiseid moonutusi võrgupinges ja lisakadusid. Samuti genereerib see laia valikut harmoonilisi, mis võivad segada teisi seadmeid. Voolukuju moonutamise tõttu langeb võimsustegur väärtuseni umbes 0,45. Kaabelvõrk, paigaldus ise, trafod - kõik tuleb projekteerida, võttes arvesse voolu tippväärtusi. Moonutusest tingitud suured pingelangused tuleb kompenseerida.

Voolu tipud põhjustavad kiirgushäireid. Impulssmuundurite kõrgsageduslülitustest tekkivad kiirgushäired on hästi teada ja need kõrvaldatakse spetsiaalsete filtrite abil, mis on paigaldatud sarnased seadmed. Vahelduvad vooluimpulsid, mis tekivad toiteallika laadimisel, on teist tüüpi häired. Need võivad mõjutada vahelduvvooluvõrku ühendatud tundlike seadmete tööd.

Sellist mõju on kahte tüüpi. Esiteks tekitavad suure amplituudiga vooluimpulsid piisavalt tugevaid elektromagnetvälju, et mõjutada tundlikke võimendeid. Teiseks, kuna vahelduvvooluvõrgu allikatakistus on nullist erinev, põhjustavad suured voolupiigid pinge siinuslaine tippude "äralõikamist". See olukord on selgelt näidatud joonisel fig. 1. Vastava kõvera laiendamine Fourier' jadaks näitab, et see fakt vähendab oluliselt võimsustegurit.

Sellised pingemoonutused võivad ebasoodsalt mõjutada seadmeid, mille tööks on sinusoidne vahelduvvool. Kui moonutatud võrku on ühendatud rohkem kui üks seade, muutub probleem hullemaks, kuna iga toiteallika sisendkondensaatorid laetakse sama siinuslaine tipppinge ajal.

Mahtuvusliku filtri alaldi tekitatud väikese võimsusteguri ja harmooniliste mõju on olnud probleemiks pikka aega. Sellised harmoonilised tuleb maha suruda, mistõttu töötati välja ja võeti kasutusele standard IEC 61 000-3-2. Selle standardi uurimine näitab, et selle järgimine toob kaasa seadmete tekitatud harmooniliste taseme languse, kuid standard ei nõua moonutuste täielikku mahasurumist ega võimsusteguri parandamist. Seega vastab piiratud moonutustasemega võrk standardile ilma harmoonilisi täielikult maha surumata või toiteallikate võimsustegurit ühtsuseni suurendamata. Praktikas võib võrku ühendatud seadmete arvu suurenedes harmooniline koguvool suureneda.

Eespool kirjeldatud probleemide leevendamiseks kasutatakse üha enam võimsusteguri korrigeerimise skeeme. Sellised skeemid aga suurendavad kulusid, nii et alternatiivne lahendus Võib olla üldine skeem võimsusteguri korrigeerimine. Joonisel fig. Joonisel 2 on näidatud mahtuvusliku filtreerimisega alaldi vooluahelaga ühendatud sama koormusvõimsuse voolukujud koos aktiivvõimsusteguri korrigeerimisahelaga ja ilma.

Võimsusteguri korrigeerimise meetodid

Lülitustoiteallikate tekitatud väikese võimsusteguri ja suure vooluringluse peamiseks põhjuseks on sisendfiltri pulsatsiooniline laadimisvool. Seetõttu on lahenduseks elementide sisseviimine alaldi voolu voolunurga suurendamiseks. Selle probleemi lahendamiseks on palju viise:

passiivse ja aktiivse võimsusteguri korrigeerimine,
harmooniliste passiivne või aktiivne filtreerimine võrgus
mittesinusoidse pinge/voolu aktsepteerimine süsteemis normina.

Kõige populaarsemad on passiivsete ja kõrgsageduslike aktiivsete võimsustegurite korrigeerimise skeemide kasutamine. Allpool kaalume lühike ülevaade passiivset korrektsiooni ja analüüsib üksikasjalikult aktiivvõimsusteguri korrektsiooni.

Passiivne võimsusteguri korrigeerimine

Passiivne võimsusteguri korrigeerimine taandub induktiivsuse kasutamisele sisendahelas, see tähendab nn induktiivse sisendfiltri kasutamisel. Kui induktiivsus on piisavalt suur, salvestab see piisavalt energiat, et hoida alaldi juhtivana kogu poolperioodi vältel ja vähendab alaldi läbiva voolu katkemisest tulenevaid harmoonilisi moonutusi. Praktikas vähendab passiivne võimsusteguri korrigeerimine harmoonilisi voolusid ja parandab oluliselt võimsustegurit, kuid ei lahenda probleemi täielikult. Joonisel fig. Joonisel fig 3a on kujutatud passiivse võimsusteguri korrigeerimise lihtsustatud diagramm ja joonis fig. 3b – tüüpilised sisendpinge ja voolu lainekujud. Ahel tagab väiksema moonutuse võrreldes korrigeerimata vooluahelaga, kuid sellel on suurem tarbimine reaktiivvõimsus võrgu sagedusel. Seega toimub üleminek kogu harmooniliste spektri võimsustegurilt võimsustegurile põhiharmooniku sagedusel.

Aktiivse võimsusteguri korrigeerimine

Aktiivse kõrgsagedusliku võimsusteguri korrigeerimise korral käitub koormus nagu aktiivtakistus, samas kui selle võimsustegur on ühtsuse lähedal ja genereeritud harmooniliste suurus on tühine. Sisendvoolu kuju on sarnane joonisel fig. 2. Samal ajal pakutakse kõiki impulsi teisendamise eeliseid ( väikesed suurused ja mass). Kasutada saab erinevaid konfiguratsioone, sealhulgas võimendus- ja buck-muundureid. Siin kirjeldatakse võimendusmuundurit selle suhtelise lihtsuse ja populaarsuse tõttu.

Joonisel fig. Joonisel 4 on näidatud aktiivvõimsusteguri korrigeerimise lihtsustatud diagramm. Nagu võimendusmuunduri nimi viitab, on selle väljundpinge sisendpingest kõrgem. Samal ajal suureneb filtri kondensaatorisse salvestatud energia hulk (C 0), joon. 4. Võimendusmuundur suudab pakkuda suhteliselt stabiilseid väljundparameetreid lai valik sisendpinged. See tekitab väljundkondensaatorile kõrget pinget sõltumata sisendpinge muutustest. Seega muutub pinge hoidmise aeg võrgupingest sõltumatuks. See muudab seadmed ka pingelanguse suhtes vähem vastuvõtlikuks.

Ahel juhib täislainealaldi poolt alaldatava sisendpinge kuju, sisendpinge keskmist väärtust ja väljundpinget (V0). Nende põhjal kolm signaali Keskmise sisendvoolu kuju moduleeritakse vastavalt alaldatud võrgupingele ja samal ajal reguleeritakse väljundpinget võrgu pinge ja koormuse suuruse muutumisel. Võimsusteguri korrigeerimiseks sobitatakse võimendusregulaatori sisendvoolu lainekuju juhtimise abil sisendpinge lainekujuga MOSFET lüliti(Q). Sisendvoolu juhtimiseks saab kasutada kas tippvoolu juhtimisrežiimi või keskmise voolu juhtimisrežiimi. Praeguste väärtuste lugemiseks on palju viise. Nagu on näidatud joonisel fig. 4, võib selleks kasutada isegi takistit (Rs).

See võimsusteguri juhtimisahel juhib impulsi laiust moduleerides voolu läbi võimendusinduktiivpooli (Ip). Töösagedus valitakse piisavalt kõrgeks, et säilitada pidev vool läbi induktiivpooli, muutes induktiivpooli reguleeritud vooluallikaks. Kasutades alaldatud allika pinget ja voolu lainekuju võrdlussignaalidena, muutub induktiivpooli läbiv vool, mis on allikast võetav vool, sinusoidaalseks ja lähtepingega faasis, säilitades samal ajal kõrge võimsusteguri. Konverteri pingereguleerimisahel juhib voolu läbi võimendusinduktiivpooli. Seetõttu määrab allikast võetava voolu vajadus hoida filtri kondensaatoril (V0) konstantset pinget (ligikaudu 390 V) vahelduvvoolu sisendpingena, alalisvooluna ja seatud väärtus ja nii edasi.

Probleemi konkreetsed aspektid

Tavaliselt hõlmavad väikese võimsusega seadmed, mis ühendatakse võrku kontorites ja kodudes luminofoorlambid, hõõglambid, väikesed elektrimootorid, arvutid, terminal arvutiseadmed, printerid, telerid jne. Traditsiooniliste vooluahelate abil ehitatud väikese võimsusega elektroonikaseadmed tarbivad ülalpool käsitletud pulseerivaid mittesinusoidseid voolupiike. Kuigi selliste seadmete võimsus ületab harva 200 W, võib nende kumulatiivne mõju olla väga märkimisväärne. Teisest küljest võtavad luminofoorlambid, hõõglambid ja elektrimootorid sinusoidset voolu ning võimsusteguri mis tahes kõrvalekaldeid ühtsusest saab korrigeerida šuntkondensaatori abil. Kõik kaasaegsed elektroonilise liiteseadmega luminofoorlambid sisaldavad aktiivse võimsusteguri korrigeerimise ahelat. Seetõttu on meie vaatluse objekt piiratud elektroonikaseadmetega, mille hulka kuuluvad arvutid, arvutiterminalseadmed, printerid, televiisorid jne.

Probleemi leevendamiseks on EL alates 2001. aasta jaanuarist vastu võtnud standardi IEC 61000-3-2. Kahjuks leiab enamik toiteallikate tootjaid tänapäeval, et kõige lihtsam ja kulutõhusam viis vastavuse saavutamiseks on paigaldada sisendahelasse väikeseeria induktiivpool. See induktiivpool muudab sisendvoolu kuju, võimaldades asendada IEC 61 000-3-2 rangemad D-klassi piirid vähem rangete A-klassi piiridega standardi algne idee. Muidugi vähendab drossel formaalselt seadmete tekitatud vooluharmoonikute hulka, kuid ei lahenda probleemi tervikuna. Võime öelda, et gaasihoob parandab konkreetsel juhul olukorda.

Mõelge aga olukorrale, kus tuhandeid selliseid seadmeid on võrku ühendatud. Kui igal seadmel on vähendatud moonutusi, on ka koguvool vähem moonutatud. Loomulikult on ka piirang seadmete arvule, mida saab ilma liigsete moonutusteta ühendada, kuid see piir on suurem kui õhuklapita seadmetel. Harmoonilised voolud, mis selliste koormuste ja generaatori vahel elektriliinide kaudu ringlevad, on märkimisväärsed. Seetõttu lahendavad igasse seadmesse paigaldatud drosselid nende tootja standardile vastavuse probleemi, kuid globaalsel tasandil pole probleem kaugeltki lahendatud.

Praegu on selle probleemi ainus lahendus ehitada igasse seadmesse aktiivvõimsusteguri korrektsioon. See aga suurendab kulusid ja vähendab seadmete töökindlust, kuna on lisatud aktiivvõimsusteguri korrigeerimisahela komponente. Enamasti ei ole väikese võimsusega seadmetes täiendava aktiivvõimsusteguri korrigeerimisahela kasutamine majanduslikel põhjustel võimalik.

Üldine võimsusteguri korrigeerimise ahel

Enne üldise võimsusteguri korrigeerimisahela kaalumist proovime mõista väikese võimsusega elektroonikaseadme tüüpilise võimsusteguri korrektsiooniahela tööpõhimõtet. Selliste seadmete sisemised ahelad ei saa otse toitevõrgust saadavast alaldatud pingest. Sisseehitatud alalis-alalisvoolu muundur muudab alaldatud kõrgepinge toiteallika madalpingeks, näiteks 5 V või 12 V, mida kasutatakse seadme sisemiste pooljuhtahelate toiteks.

Joonisel fig. Joonisel 3a on kujutatud väikese võimsusega elektroonikaseadme tüüpilise sisendahela lihtsustatud skeem. Koormus on muundur DC pinge, millest oli eespool juttu. Võrgupinge alaldatakse, et tekitada filtri kondensaatoril (C0) reguleerimata kõrgepinge. Selle kondensaatori laadimisel tekkivad harmoonilised voolud summutatakse järjestikuse induktiivpooliga (L). Sellega saavutatakse passiivne võimsusteguri korrigeerimine. Kui liinipinge kõikumine on vahemikus 230 V ± 10%, peab muundur olema projekteeritud pinge kõikumiseks vahemikus 230 V ± 20%. Seega varieerub filtri kondensaatori konstantne pinge Vin (min) kuni Vin (max):

Seega peab järgneva alalis-alalisvoolu muunduri reguleerimisvahemik olema 260–390 V. Lisaks töötab seade alalisvoolu toiteallika mis tahes polaarsusega tingimusel, et selle väljundpinge on vahemikus 260–390 V. sillaalaldi olemasolu. Alalisvooluga töötades ei ole passiivse võimsusteguri korrigeerimise drossel funktsiooni. Alalisvooluga töötamine ei too loomulikult kaasa harmooniliste voolude tekkimist sisendis. Seega võime järeldada, et väikese võimsusega seadmed võivad töötada ka umbes 390 V alalispingel.

Seda asjaolu kasutab ära käesolevas artiklis esitatud üldine võimsusteguri parandusskeem. Alalisvoolu kasutamisel on muid eeliseid. Kavandatud skeemi käsitletakse üksikasjalikult allpool.

Üldine võimsusteguri korrigeerimise ahel eeldab, et kõik väikese võimsusega elektroonikaseadmed töötavad vooluvõrgust või alalisvoolu siinist. Selliste seadmete sisend-alalispinge polaarsuse piirangute puudumisel on praktikas võimalik ühendada suvaline arv seadmeid, mis suudavad toita alalispingeallikat. Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud lihtsustatud diagrammi, kus 30 väikese võimsusega seadet on omavahel ühendatud. elektroonilised seadmed. Juhtmega ühendused alalispinge allika ja koormuste vahel põhjustavad pingelangust. Nagu eespool mainitud, alalisvoolusüsteemi pinge madalpinge peaks olema vahemikus 260 kuni 390 V.

Selle vooluahela ainsaks piiranguks on iga seadme sisendlüliti valimise probleem. See on turvaprobleem. Tuleb arvestada, et sellised lülitid peavad olema projekteeritud töötama 390 V alalispingel. Sisendvool väheneb oluliselt 390 V alalisvooluga töötamisel, nii et lülitit saab hinnata väiksema voolu jaoks. Nii et alalisvoolule üleminek ei muuda selle kaitselüliti maksumust palju. Lisaks on sellised seadmed sageli ühendatud UPS-i kaudu, sellisel juhul ei ole vaja täiendavat juhtmestikku.

Alalisvoolupingeallika võimsuse nimiväärtus määratakse iga seadme nimivõimsuse ja seadmete arvu järgi, mida see toidab. Sel juhul on vaja selle pingeallika jaoks valida toiteallikas. See võib olla akud või muu AC/DC muundur, mis genereerib harmoonilisi, välja arvatud juhul, kui selle sisendil on aktiivse võimsusteguri korrigeerimise lülitus. Joonisel fig. 6 näitab lihtsustatud struktuurne skeem pakutud seade. Madala võimsusega elektroonikaseadmed saavad toite alalispingeallikast koos aktiivse sisendvõimsusteguri korrigeerimisahelaga. Vahelduvvoolu sisendpinge alaldatakse ja aktiivvõimsusteguri korrektsiooniahel toodab reguleeritud 390 V alalispinget.

Aktiivvõimsusteguri korrektsiooniahela nimivõimsus määratakse lõppseadmete tüübi ja arvu järgi. Väärib märkimist, et praegu peetakse otstarbekaks ehitada umbes 6 kW võimsusega aktiivvõimsusteguri korrigeerimisahelaid. Alalisvoolu väljundpingega saab ühendada väikese võimsusega elektroonikaseadmeid: arvutid, arvutiterminalseadmed, printerid, televiisorid jne. Kui eeldada, et monitoriga arvuti tüüpiline võimsus on umbes 200 W, suudab 6 kW võimsusteguri korrigeerimissüsteem toita umbes 30 arvutisüsteemi. Seega on meil võimsusteguri korrigeerimisahel, mis toidab 30 arvutisüsteemi tühiste harmooniliste voolude ja ühtse võimsusteguriga.

Eksperimentaalsed tulemused

Ülaltoodud vooluringi paremaks mõistmiseks viidi P-Spice'is läbi simulatsioonid. Selle tulemusi võrreldi meie poolt ehitatud kavandatud võimsusteguri korrektsiooniahela 600 W prototüübiga saadud tulemustega. Aktiivvõimsusteguri korrigeerimissüsteemil on ühtne võimsustegur ja seetõttu on see 600 W aktiivkoormus. Joonisel fig. Joonisel fig 7a on näidatud aktiivvõimsusteguri korrigeerimise simuleerimiseks kasutatav skeem. Joonisel fig. 7b on näidatud kolme paralleelselt ühendatud simulatsiooniskeem arvuti laadib 200 W juures. Need koormused modelleeriti 200 W konstantse võimsusega lülitusrežiimi toiteallikatena (SMPS), millel on passiivne võimsusteguri korrektsioon. Nende sisemine vooluring sarnane joonisel fig. 3a.

Kolme 200 W võimsusega arvuti sisendvoolude ja nende harmooniliste modelleerimise tulemused võrreldes 600 W võimsusega ja ühtse võimsusteguriga takistusliku koormusega on näidatud joonisel fig. 7c ja 7d. Täheldatakse 600 W koormusega passiivse ja aktiivse võimsusteguri korrektsiooniahelate põhivoolu väärtuste suurt erinevust, kuna passiivse võimsusteguri korrektsiooniahel tarbib vahelduvat mittesinusoidset suure harmoonilise sisaldusega voolu ja töötab madala võimsusteguriga.

Oscillogramm fig. 8a on näidatud kolmel paralleelselt ühendatud 200 W võimsusega arvutil tehtud mõõtmiste tulemused. Kõigil neil arvutitel on sisseehitatud passiivse võimsusteguri korrigeerimise ahelad. Kanal 1 näitab sisendpinge lainekuju, kanal 2 näitab voolu, mida need kolm arvutit tarbivad konstantse võimsusega 200 W ilma ühise võimsusteguri korrigeerimisahelata. Tuleb märkida, et vahelduvpingel on siinuslaine tippudes mõnevõrra lame kuju. Nagu juba mainitud, on selle põhjuseks mitme võrguga ühendatud väikese võimsusega elektroonikaseadme olemasolu. Mõõdetud pinge THD väärtus oli tsentraalse võimsusteguri korrektsiooniga ahelas ja aktiivvõimsusteguri korrektsiooniga ahelas umbes 4%.

Oscillogramm fig. 8b on näidatud võrguga ühendatud kavandatud aktiivvõimsusteguri korrektsiooniskeemi 600 W prototüübil tehtud mõõtmiste tulemused. Mõõtmistulemused vastavad simulatsiooni tulemustele. Kanal 1 näitab sisendpinge kuju, kanal 2 näitab voolu kuju, mida tarbib üldine võimsusteguri paranduslülitus kolme konstantse koormusega, mis on ühendatud kujul impulsi allikad toiteallikas võimsusega 200 W.

Kavandatud skeemi eelised

Kavandataval võimsusteguri korrektsiooniskeemil on mitmeid otseseid ja kaudseid eeliseid. Allpool käsitletud majanduslik kasu muudab selle skeemi tööstuslikeks rakendusteks atraktiivseks. Sellest tulenevad ka muud süsteemi eelised.

Majanduslik kasu

Hinnakem pakutud skeemi kasutamisest saadavat majanduslikku kasu. Selleks määrame hinnangulised kogukulud, mis on vajalikud aktiivvõimsusteguri korrigeerimise rakendamiseks 30 üksikus arvutisüsteemis võimsusega 200 W ja võrdleme neid 6 kW üldise võimsusteguri korrigeerimise skeemi kuludega.

Ahel on kavandatud töötama, kui liini pinge muutub 230 V ± 20% piires ja on sarnane joonisel fig. 4. Joonisel ei ole kujutatud tavarežiimi ja diferentsiaalrežiimi filtreid, mis on vajalikud EMC nõuete täitmiseks. Filtri maksumus elektromagnetilised häired 200 W võimsusteguri parandusahela puhul on see hinnanguliselt 1,5 dollarit ja 6 kW võimsusteguri parandusahela puhul 10 dollarit.

Aktiivvõimsusteguri korrektsiooni igasse arvutisüsteemi sisse ehitades ei arvesta me sisendsildalaldi (BR1) ja filtrikondensaatori (C o) maksumust, kuna passiivse võimsusteguri korrektsiooniga arvutid vajavad ka neid komponente. 6kW võimsusteguri korrigeerimisahela puhul tuleb arvestada sisendsilla (BR1) ja väljundkondensaatori (C0) maksumusega. Kuna sild peab andma koormust 6 kW juures minimaalne pinge võrk Vin(min) = 184 V, selle nimivool I br määratakse alloleva avaldise abil. Sillaalaldi nimipinge peab olema vähemalt 400 V.

Seetõttu on valitud sildalaldi 35 A/1200 V tüüp GBPC3512W Rahvusvaheline Alaldi on selleks otstarbeks üsna sobiv. Väljundfiltri kondensaator on paralleelühendus kahest 3300 µF/400 V kondensaatorist. See vastab filtri kondensaatori mahtuvuse nõudele (1 µF/W). Juhtahel peaks kasutama Texas Instrumentsi tööstuslike rakenduste jaoks mõeldud võimsusteguri korrigeerimise kiipi UC3854AN.

Maksimaalne voolu väärtus (I p) võimendusdrosseli (L) või MOSFET-transistori (Q) kaudu sõltub minimaalsest efektiivne väärtus induktiivpooli sisendpinge Vin(min), maksimaalne väljundvõimsus (Pin) ja pulsatsioonivool (ΔI). Võttes pulsatsiooni väärtuseks 20%, saame määrata maksimaalse vooluväärtuse (I p), nagu allpool näidatud. Väiksema pulsatsiooniväärtuse valimine toob kaasa induktiivpooli suuruse suurenemise ja suurema pulsatsiooniväärtuse korral kompenseeritakse induktiivpooli suuruse vähenemine selles olevate kõrgsageduskadude suurenemisega. Need suurenenud kaod nõuavad omakorda induktiivpooli suuruse suurendamist jahutamiseks ja keerdunud mähisjuhtmete kasutamiseks. Suurenenud pulsatsioonivool põhjustab ka MOSFET-i kadude suurenemist, kuna seda läbiv ja induktiivpooli läbiv vool suureneb:

Pingetel Vin(min) = 184 V on 200 W ja 6 kW ahelate I p väärtused vastavalt 1,8 A ja 54,6 A.

Väljundpinge seadistamisel 390 V on nimivool, mille jaoks Q peab olema nimiväärtuslik, vastavalt 1,8 A ja 54,6 A nimipingega vähemalt 400 V. 200 W vooluahela jaoks ühe IRFP450 MOSFET transistori kasutamine piisab ja 6 kW muunduri jaoks on vaja kasutada nelja paralleelselt ühendatud SPW47N60C3 tüüpi MOSFET-transistori. Töötsükkel (Dm) on maksimaalne minimaalse liinipinge juures, selle väärtust kasutatakse induktiivsuse määramiseks:

Võtmine töösagedus võimendusmuundur, mis võrdub 100 kHz, vastavalt Texas Instrumentsi UC3854AN võimsusteguri korrektsioonikiibi kasutamise juhistele:

Vin(min) = 184 V juures on 200 W ja 6 kW ahelate L väärtused vastavalt 2,8 mH ja 93 μH.

Valitud induktiivpooli induktiivsus peab olema võrdne projekteeritud induktiivsusega ja suuteline kandma konstantset voolu vastavalt 1,8 A ja 54,6 A ilma küllastuseta. Vajaliku 2,8 mH on võimalik saavutada, kasutades selleks vajaliku õhuvahega EPCOS ETD44-N27 tüüpi ferriitsüdamikku. Induktiivsuse 93 µH saab saavutada, kasutades 5 EPCOS tüüpi EE70/33/32-N27 südamikku, mis on virnastatud koos vajaliku õhuvahega. Väärib märkimist, et passiivse võimsusteguri korrigeerimisahela puhul, mille nimivõimsus on 200 W, peaks IEC 61 000-3-2 klassi A nõuete täitmiseks vajalik induktiivsus olema ligikaudu 80 mH.

Võimendusmuunduri diood (D) peaks olema ülikiire taastamise diood, et MOSFET-i ja dioodi kaod pöördtaastusest ei vähendaks efektiivsust. võimsusteguri korrigeerimise ahelad. Dioodi nimipinge peab olema vähemalt 400 V ja nimivoolu ID määratakse järgmise valemiga:

V o = 390 V korral on 200 W vooluahela I D väärtus 0,75 A ja 6 kW vooluahela puhul 22,6 A. 200 W vooluahela jaoks saate valida ON Semiconductors'ist dioodi nagu MUR860, 6 kW jaoks muundur Vaja on International Rectifieri 30EPH06 dioodi.

Tabel nr 1. PFC 200 W ja 6 kW komponentide maksumus

Määramine	PFC 200 W		KKM 6 kW
Määramine	Komponent	Maksumus $	Komponent	Maksumus $
BR1	-	-	GBPC3512W	2,30
Cn	1 µF/250 V sõidurada praegune	0,36	4,7 µF/250 V sõidurada praegune	0,76
L	2,8 mH	3,60	93 uH	28,60
K	IRFP450	1,59	4 x SPW4760C3	12,52
D	MUR860	1,34	30EPH06	1,54
C o	-	-	3300 µF/400 V	22,60
U1	Juhtimisahel	6,86	Juhtimisahel	6,86
-	EMF filter	1,5	EMF filter	10,00
PFC maksumus 200 W		15,25	Maksumus KKM 6 kW	85,18

Cn on mõeldud võimendusmuunduri kõrgsagedusliku lülituspulsatsiooni filtreerimiseks, selle tüüpiline väärtus on 1 µF/250 VAC. voolu ja 4,7 µF/250 V vahelduvvoolu. vool vastavalt 200 W ja 6 kW muundurile.

200 W ja 6 kW PFC vooluahela paigaldamiseks vajalike ülaltoodud võimsuskomponentide kogumaksumus on toodud tabelis nr 1. Maksumus on antud 1000 tk partii kohta, Andmed põhinevad hinnauuringul erinevate ülemaailmsete edasimüüjate nimekirjad.

30 aktiivse võimsusteguri korrektsiooniga arvutisüsteemi kasutamiseks on vaja vähemalt 457,5 dollarit (30 x 15,25 dollarit). Ladustamise, montaaži jms kulud ületavad tõenäoliselt seda summat tunduvalt. See kehtib nii võimsusteguri korrektsiooniga valmisseadmete ostmise kui ka olemasolevate seadmete muutmise kohta. Teisest küljest oleks võimsusteguri korrigeerimissüsteemi maksumus, mis suudab toita 30 olemasolevat arvutit, vaid 85,18 dollarit. Seega võib pakutud skeem olla palju odavam kui aktiivvõimsusteguri korrigeerimise kasutamine igas arvutis.

Sisseehitatud katkematu toiteallikas (UPS)

Kavandatavas üldises võimsusteguri korrigeerimise ahelas on ka sisseehitatud madala hinnaga katkematu toiteallikas. Akude maksumust ei võeta arvesse, kuna igal UPS-il on akud, mille võimsuse määrab vajalik kogus salvestatud energiat. Joonisel fig. Joonisel 9 on kujutatud sisseehitatud katkematu toiteallika lihtsustatud plokkskeem.

6 kW aktiivvõimsusteguri korrigeerimisahel toodab ühendatud arvutisüsteemide toiteks vajaliku 390 V alalisvoolu. Nagu varem näidatud, töötavad need arvutisüsteemid normaalselt pingetel kuni 260 V. Seetõttu ühendatakse aktiivse võimsusteguri korrektsioonisüsteemi väljundiga aku dioodi, mis on jadamisi ühendatud 26 pliiakud teisendab 6 kW võimsusteguri parandussüsteemi UPS-iks. Pinge dioodi anoodil muutub tühjenenud aku pingest (273 V) pingeks tühikäik(360 V). Kuna see pinge on väiksem kui võimsusteguri korrektsioonisüsteemi väljundpinge, on diood alati kallutatud vastupidine suund. Kui vahelduvvoolu sisendpinge on lahti ühendatud või ületab määratud piirid, avaneb diood automaatselt ja ühendatud arvutisüsteemid jätkavad tööd akutoitel.

Seega on see seade nulllülitusajaga katkematu toiteallikas. Akusid laetakse eraldi seadmest laadija, mis on ühendatud võimsusteguri korrigeerimise süsteemi väljundiga. Laadija jälgib iseseisvalt vahelduvvoolu sisendpinget ja lülitub välja, kui sisendpinge kaob või selle väärtus ületab määratud piire. Seega, kui me ei võta arvesse akude maksumust, on meil tõeline süsteem katkematu toiteallikas madalate kuludega.

Suurenenud kogu süsteemi töökindlus

Kavandatav võimsusteguri korrigeerimisahel vähendab kogu süsteemis kasutatavate komponentide koguarvu. Aktiivvõimsusteguri korrektsiooni loomine igasse arvutisüsteemi nõuaks vähemalt 30 korda rohkem komponente kui ühe 6 kW vooluahela jaoks. Komponentide arvu sellise vähendamisega paraneb loomulikult oluliselt süsteemi töökindlus ja keskmine remondiaeg. Pealegi, aku patarei annab varutoide kriitiliste koormuste korral saab seda kasutada remondi ajal. Samuti saab töökindluse suurendamiseks ühendada olemasoleva vooluahelaga paralleelselt täiendava võimsusteguri korrigeerimise ahela automaatne sisend reserv. See lisaahel on ka odavam kui iga koormuse jaoks eraldi võimsusteguri korrigeerimise ahelad.

Universaalne töö erinevates võrkudes

Kõik võimsusteguri parandusahelad võivad töötada kogu maailmas levinud vahelduvvooluvõrgu pingevahemikus 90 kuni 264 V. 90 V juures töötamiseks peavad aga aktiivse võimsusteguri korrigeerimise ahela komponendid olema vastava suurusega. See suurendab loomulikult kulusid. Kui aga üldine võimsusteguri korrigeerimisahel on ette nähtud töötama 90 V pingel, töötavad kõik ühendatud arvutid, mis on kavandatud töötama 230 V juures, automaatselt kogu maailmas levinud vahelduvvoolu liinipinge vahemikus 90–264 V.

Vaatasime üldist võimsusteguri parandusskeemi. Analüüsisime passiivse võimsusteguri korrigeerimise ahela puudusi, mida kasutatakse standardi IEC 61 000-3-2 kohustuslike nõuete täitmise tagamiseks. Uuriti ühise võimsusteguri parandusskeemi maksumust ja muid eeliseid võrreldes olemasolevate individuaalsete aktiivsete ja passiivsete skeemidega. Samuti juhtisime tähelepanu üldise keskse võimsusteguri korrigeerimise skeemi teistele eelistele, mis on seotud suurenenud töökindluse, sisseehitatud katkematu toiteallika olemasolu ja võimalusega töötada kogu maailmas laialt levinud võrkudes mis tahes koormusega.

Seetõttu võib järeldada, et kodus ja kontoris kasutamiseks mõeldud 390 V alalisvoolu seadmel on palju eeliseid, mis kaaluvad üles alalisvoolusüsteemide kasutamisega kaasnevad raskused.

Tere jälle!..
Kahjuks minu artikkel viibis, sest... tekkis kiireloomuline tööprojekt ja huvitavaid raskusi võimsusteguri korrektori rakendamisel ( edasi KKM). Ja neid põhjustas järgmine - meie tootmises kasutame kassaaparaadi juhtimiseks "tellimusel valmistatud" mikrolülitust, mida meie tarbeks toodab Austria, mis oli eriti sõbralik 1941. aastal ja seetõttu ei leia seda. müügil. Seetõttu tekkis ülesanne teisendada see moodul juurdepääsetavaks elementaarseks baasiks ja minu valik langes PWM-kontrolleri kiibile - L6561.
Miks tema? Banaalne saadavus, õigemini leidsin selle sisse "Chip & Dip", lugesin andmelehte ja meeldis. Tellisin korraga 50 tükki, sest... odavam ja oma amatöörprojektides on mul selleks juba mitu ülesannet.

Nüüd peamisest: selles artiklis räägin teile, kuidas mulle meenus ühe otsaga muundurite kujundamine peaaegu nullist ( tundub, et neil on sellega midagi pistmist), miks ma tapsin kümmekond võtit ja kuidas saate seda vältida. See osa räägib teile teooriast ja sellest, mis juhtub, kui jätate selle tähelepanuta. Praktiline teostus tuleb välja järgmises osas, nagu lubasin, koos laadija, sest Need on sisuliselt üks moodul ja neid tuleb koos testida.
Tulevikku vaadates ütlen, et järgmiseks osaks olen valmis juba paarkümmend fotot ja videot, millest mu mälu kauaks vastu ei pea "ümberõpetatud" esimene sisse keevitusmasin ja seejärel toiteallikasse "kits". Tootmises töötavad inimesed saavad aru, mis loom see on ja kui palju see kulub, et meid soojas hoida)))

Ja nüüd meie lammaste juurde...

Milleks meil seda kassaaparaati üldse vaja on?

Peamine hädas "Klassikaline" salvestuskondensaatoritega alaldi (see muudab 220V vahelduvvoolu +308V alalisvooluks), mis töötab siinusvoolust, on see, et see sama kondensaator laeb (võtab võrgust energiat) ainult hetkedel, kui pinge on puudutas teda rohkem kui iseennast.

Ärge lugege inimkeeles, nõrganärvilistele ja teaduskraadidega

Nagu me teame, keeldub elektrivool täielikult voolamast, kui potentsiaalide erinevust pole. Selle erinevuse märgist sõltub ka voolu suund! Kui ehmatasite ja otsustasite proovida oma mobiiltelefoni laadida 2 V pingega, kus liitiumioonaku on mõeldud 3,7 V jaoks, siis ei tule teile midagi välja. Sest Voolu annab allikas, millel on suurem potentsiaal, ja energia võtab vastu see, mille potentsiaal on madalam.
Kõik on nagu elus! Sa kaalud 60 kg ja tüüp, kes tuli tänavalt, et paluda teil helistada 120 kg - on selge, et ta annab kiisu kätte ja te saate selle kätte. Nii ka siin - aku oma 60 kg 2V ei suuda voolu anda 120 kg 3,7 V akule. Sama on kondensaatoriga, kui sellel on +310V ja paned sellele +200V peale, siis keeldub voolu vastu võtmast ega lae.

Samuti väärib märkimist, et ülalkirjeldatud "reegli" alusel on kondensaatorile laadimiseks eraldatud aeg väga lühike. Meie puhul muutub vool sinusoidaalse seaduse järgi, mis tähendab vajalik pinge saab olema ainult sinusoidi tippudel! Kuid kondensaator peab töötama, nii et see läheb närvi ja proovib laadida. Erinevalt mõnest tunneb ta füüsikaseadusi ja "mõistab", et aega on vähe ja hakkab seetõttu just nendel hetkedel, kui pinge on haripunktis, tarbima tohutut voolu. Peaks ju piisama seadme käitamisest kuni järgmise tipu saabumiseni.

Natuke nendest "tippudest":

Joonis 1 - Kondensaatori laetuse tipud

Nagu näeme, moodustab see osa perioodist, mille jooksul EMF võtab laadimiseks piisava väärtuse (piltlikult 280-310 V), umbes 10% vahelduvvooluvõrgu koguperioodist. Selgub, et selle asemel, et võrgust pidevalt järk-järgult energiat võtta, tõmbame selle välja ainult väikeste episoodide kaupa, "koormades" sellega võrku. 1 kW võimsuse ja induktiivse koormuse korral võib vool selliste "tippude" ajal kergesti jõuda väärtusteni 60-80A.

Seetõttu taandub meie ülesanne tagada ühtlane energia väljavõtt võrgust, et mitte võrku üle koormata! Just kassaaparaat võimaldab meil seda ülesannet praktikas rakendada.

Kes see sinu KKM on?

Võimsuse korrektor- See on tavaline astmeline pingemuundur, enamasti on see ühe otsaga. Sest Kasutame PWM modulatsiooni, siis hetkel on lüliti lahti, kondensaatoril on pinge konstantne. Kui stabiliseerida väljundpinget, siis on võrgust võetav vool võrdeline sisendpingega ehk muutub sujuvalt sinusoidaalse seaduse järgi ilma eelnevalt kirjeldatud tarbimise tippude ja hüpeteta.

Meie PFC vooluring

Siin otsustasin oma põhimõtteid mitte muuta ja tuginesin ka enda valitud vastutava töötleja andmelehele - L6561. Ettevõtte insenerid STMikroelektroonika on minu eest juba kõik ära teinud ja täpsemalt on nad juba välja töötanud oma toote jaoks ideaalse vooluringi disaini.
Jah, ma võin kõik nullist ise ümber arvutada ja selle asja peale päeva või paar kulutada ehk siis kõik oma niigi haruldased nädalavahetused, aga küsimus on, miks? Tõesta endale, et suudan, õnneks on see etapp juba ammu möödas)) Siin meenub üks habemega nali punaste pallide pindala kohta, öeldakse, et matemaatik rakendab valemit ja insener võtab välja laua punaste pallide pindalaga... Nii on ka antud juhul.

Soovitan teil kohe pöörata tähelepanu asjaolule, et andmelehel olev vooluahel on mõeldud 120 W jaoks, mis tähendab, et peaksime kohaneda meie 3 kW-ga ja äärmuslik tööstress.

Nüüd mõned dokumendid ülalkirjeldatu kohta:
L6561 andmeleht

Kui vaatame lehekülge 6, siis näeme mitmeid diagramme, meid huvitab allkirjaga diagramm Lai valik toiteallikaid, mis tähendab basurmani keeles "töötamiseks laias vahemikus toitepinge" . Just seda "režiimi" pidasin silmas äärmuslikest pingetest rääkides. Seadet peetakse universaalseks, see tähendab, et see võib töötada mis tahes standardvõrk(näiteks olekutes 110 V) pingevahemikuga 85–265 V.

See otsus võimaldab meil pakkuda meie UPS-ile pinge stabilisaatori funktsiooni! Paljude jaoks tundub see vahemik liiga suur ja siis saavad nad selle mooduli teha, võttes arvesse toitepinget 220 V + - 15%. Seda peetakse normiks ja 90% kuni 40 tuhande rubla hinnakategooria seadmetest on kassaaparaat täielikult puudu ja 10% kasutab seda ainult mitte rohkem kui 15% kõrvalekallete arvutamisel. See võimaldab meil kahtlemata kulusid ja mõõtmeid mõnevõrra vähendada, kuid kui te pole veel unustanud, siis valmistame seadme, mis peab konkureerima ARS!

Seetõttu otsustasin enda jaoks valida kõige õigema variandi ja teha hävimatu paagi, mida saab tõmmata isegi maamajas, kus võrgus on 100 V, keevitusmasin või pump kaevus:

Joonis 2 – ST pakutav standardskeem

Standardse vooluahela kohandamine meie ülesannetega

a) Kui ma vaatan see diagramm DS-ist tuleb esimese asjana meelde peate lisama tavarežiimi filtri! Ja see on õige, sest. suurel võimsusel hakkavad nad elektroonikat hulluks ajama. Voolutugevusega 15 A või rohkem on sellel keerulisem välimus, kui paljud on harjunud nägema samades arvutitoiteallikates, kus ainult 500–600 W. Seetõttu on see redaktsioon eraldi punkt.

B) Näeme kondensaatorit C1, võite võtta keerulise valemi ja arvutada vajaliku mahtuvuse ning ma soovitan seda teha neil, kes soovivad sellesse süveneda, meenutades korraga 2. kursust elektrotehnikat mis tahes polütehnikumist. Aga ma ei tee seda, sest... Enda tähelepanekute põhjal vanadest arvutustest mäletan, et kuni 10 kW see võimsus kasvab peaaegu lineaarselt võimsuse kasvu suhtes. See tähendab, et võttes arvesse 1 µF 100 W kohta, leiame, et 3000 W jaoks vajame 30 µF. Seda konteinerit on lihtne täita 7 kilekondensaatorid 4,7 µF ja 400 V igaüks. Isegi natuke varuga ju Kondensaatori mahtuvus sõltub suuresti rakendatavast pingest.

C) Meil on vaja tõsist jõutransistorit, sest ... Võrgust tarbitav vool arvutatakse järgmiselt:

Joonis 3 – PFC nimivoolu arvutamine

Me saime selle 41,83A. Nüüd tunnistame ausalt, et me ei suuda hoida transistori kristalli temperatuuri vahemikus 20-25 o C. Õigemini saame hakkama, aga sellise võimsuse eest läheb see kalliks maksma. Pärast 750 kW on freooni või vedela hapnikuga jahutamise maksumus vähenenud, kuid siiani pole see kaugeltki nii))) Seetõttu peame leidma transistor, mis suudab toota 45-50A temperatuuril 55-60 o C.

Arvestades, et ahelas on induktiivsus, eelistaksin IGBT transistor, sest need on kõige vastupidavamad. Otsinguks tuleb valida esmalt maksimaalne vool umbes 100A, sest see on vool 25 o C temperatuuri tõustes, transistori maksimaalne lülitusvool väheneb.

Natuke Cree FETist

Sõna otseses mõttes 9. jaanuaril sain oma sõbralt osariikidest paki koos hunniku erinevate transistoritega testimiseks, seda imet nimetatakse - CREE FET. Ma ei ütle, et see on uus megatehnoloogia, ränikarbiidil põhinevad transistorid valmistati juba 80ndatel, need tulid selle meelde alles nüüd. Põhilise materjaliteadlase ja üldiselt heliloojana suhtun sellesse tööstusharusse põhjalikult, nii et olin väga huvitatud see toode, eriti kuna 1200V märgiti kümnete ja sadade amprite juures. Ma ei saanud neid Venemaal osta, nii et pöördusin oma endise klassivenna poole ja ta saatis mulle lahkelt hunniku proove ja proovitahvli koos forwardiga.
Võin öelda üht – see oli mu kõige kallim ilutulestik!
8 klahvi olid nii perses, et ma olin tükk aega ärritunud... Tegelikult on 1200V tehnika jaoks teoreetiline näitaja, deklareeritud 65A osutus ainult impulssvooluks, kuigi dokumentatsioonis oli selgelt kirjas, et see on nominaalne . Ilmselt oli ta "nominaalne" impulssvool“või mis muuga hiinlased välja tulevad. Üldiselt on see ikka jama, kuid on üks AGA!
Kui ma seda lõpuks tegin CMF10120D 300 W korrektor, selgus, et samal radiaatoril ja ahelal oli selle temperatuur 32 o C versus IGBT 43 ja see on väga oluline!
Järeldus CREE kohta: tehnoloogia on toores, kuid see on paljulubav ja PEAKS kindlasti olema.

Selle tulemusena valisin pärast külastatud näituste kataloogide läbivaatamist (mugav asi, aa parameetriline otsing) kaks võtit, need olid - IRG7PH50 Ja IRGPS60B120. Mõlemad on 1200V, mõlemad on 100+A, kuid andmelehe avamisel kaotati kohe esimene võti - see on võimeline lülitama 100A voolu ainult sagedusel 1 kHz, mis on meie ülesande jaoks hukatuslik. Teine lüliti on 120A ja sagedus 40 kHz, mis on üsna sobiv. Vaadake alloleval lingil olevat andmelehte ja otsige graafikut, mis näitab voolu sõltuvust temperatuurist:

Joonis 4.1 – graafik sõltuvusega maksimaalne vool IRG7PH50 lülitussagedusest jätame selle sageduslülitile

Joonis 4.2 – IRGPS60B120 töövoolu graafik antud temperatuuril

Siin näeme väärtuslikke arve, mis näitavad meile, et 125 o C juures saavad nii transistor kui ka diood hõlpsasti hakkama vooludega, mis ulatuvad veidi üle 60 A, samas kui 25 kHz sagedusel saame konversiooni ilma probleemide ja piiranguteta teostada.

D) Diood D1, peame valima dioodi, mille tööpinge on vähemalt 600 V ja nimivool meie koormuse jaoks, see on 45A. Otsustasin kasutada käepärast olevaid dioode (ostsin need hiljuti, et arendada "kaldsilla jaoks" keevitaja): VS-60EPF12. Nagu märgistusest näha, on see 60A ja 1200V. Panustan kõigele varuga, sest... Seda prototüüpi tehakse endale ja mu kallimale ning see paneb mind ennast paremini tundma.
Tegelikult saab 50-60A ja 600V dioodi, aga 600V ja 1200V versioonide vahel pole hinda.

D) Kondensaator C5, kõik on sama, mis C1 puhul - lihtsalt suurendage väärtust andmelehelt võrdeliselt võimsusega. Pidage lihtsalt meeles, et kui plaanite võimsat induktiivset või kiire võimsuse kasvuga dünaamilist koormust (ala 2 kW kontsertvõimendi), siis on parem mitte sellega kokku hoida.
Panen selle oma valikusse 10 elektrolüüti 330 uF ja 450 V juures, kui plaanite toita paari arvutit, ruuterit ja muid pisiasju, siis võite piirduda 4 elektrolüüdiga, igaüks 330 uF ja 450 V.

E) R6 - see on ka voolu šunt, see säästab meid kõverate käte ja juhuslike vigade eest, samuti kaitseb see vooluahelat lühis ja liigne koormus. Asi on kindlasti kasulik, aga kui ST inseneride kombel käituda, siis 40A vooluga saame tavalise boileri. Valikuid on 2: voolutrafo või tehaseshunt 75 mV langusega + op-amp ala LM358.
Esimene võimalus on lihtsam ja tagab selle ahela sõlme galvaanilise isolatsiooni. Ma andsin eelmises artiklis, kuidas voolutrafot arvutada, seda on oluline meeles pidada kaitse hakkab tööle, kui pinge jalal 4 tõuseb 2,5 V-ni (tegelikkuses kuni 2,34 V).
Teades seda ahela pinget ja voolu, kasutades valemeid alates osad 5 saate hõlpsalt arvutada voolutrafo.

G) Ja viimane punkt on jõuõhuklapp. Temast lähemalt allpool.

Jõuõhuklapp ja selle arvutamine

Kui keegi loeb mu artikleid hoolikalt ja tal on suurepärane mälu, siis peaks ta meeles pidama artikkel 2 ja foto nr 5, see näitab 3 toki elementi, mida me kasutame. Ma näitan teile uuesti:

Joonis 5 – jõumähistoodete raamid ja südamik

Selles moodulis kasutame taas oma lemmikuid toroidrõngaid, mis on valmistatud pulbristatud rauast, kuid ainult seekord mitte ainult ühte, vaid 10 korraga! Mida sa tahtsid? 3 kW ei ole Hiina käsitöö...

Meil on esialgsed andmed:
1) Vool - 45A + 30-40% amplituudist induktiivpoolis, kokku 58,5A
2) Väljundpinge 390-400V
3) sisendpinge 85-265V AC
4) Südamik - materjal -52, D46
5) Vahe – hajutatud

Joonis 6 – Ja jälle, kallis Starichok51 säästab meie aega ja peab seda programmiks CaclPFC

Arvan, et arvutus näitas kõigile, kui tõsine see disain on)) 4 rõngast, radiaator, dioodsild ja IGBT - õudus!
Kerimisreegleid saab lugeda artiklist “Osa 2”. Sekundaarmähis on keritud rõngastele koguses - 1 pööre.

Gaasihoova kokkuvõte:

1) nagu näha, siis sõrmuste arv on juba 10 tk! See on kallis, iga sõrmus maksab umbes 140 rubla, kuid mida me järgmistes lõikudes vastu saame
2) töötemperatuur on 60-70 o C - see on täiesti ideaalne, sest paljud lamavad Töötemperatuur 125 o C. Meie toodangus seame 85 o C. Miks seda tehakse - kosutava une nimel lahkun rahulikult nädalaks kodust ja tean, et miski ei sütti, miski ei põle ja kõik on jääs. Ma arvan, et selle hind 1500 rubla pole nii surmav, eks?
3) Seadsin voolutiheduse kasinaks 4 A/mm 2, see mõjutab nii soojust kui isolatsiooni ja vastavalt ka töökindlust.
4) Nagu arvutusest näha, on soovitatav võimsus pärast induktiivpooli peaaegu 3000 uF, seega sobib minu valik 10 elektrolüüdiga 330 uF siia suurepäraselt. Kondensaatori C1 mahtuvus osutus 15 uF, meil on topeltreserv - saate selle vähendada 4 kilekondensaatorini, võite jätta 7 tükki ja see on parem.

Tähtis! Põhidrossel olevate rõngaste arvu saab vähendada 4-5-ni, suurendades samaaegselt voolutihedust 7-8 A/mm2-ni. See säästab palju raha, kuid voolu amplituud tõuseb mõnevõrra ja mis kõige tähtsam - temperatuur tõuseb vähemalt 135 o C-ni. Pean seda heaks lahenduseks keevitusinverter mille töötsükkel on 60%, kuid mitte UPS-i jaoks, mis töötab ööpäevaringselt ja tõenäoliselt üsna piiratud ruumis.

Mida ma saan öelda - meil kasvab koletis)))

Ühisrežiimi filter

Selle filtri vooluahelate erinevuse mõistmiseks voolude 3A (ülalnimetatud arvuti toiteallikas) ja 20A voolu korral saate võrrelda Google'i ATX-i vooluahelat järgmisega:

Joonis 7 - Ühisrežiimi filtri skemaatiline diagramm

Mitu funktsiooni:

1) C29 on kondensaator elektromagnetiliste häirete filtreerimiseks ja on märgistatud "X1". Selle nimiväärtus peaks olema vahemikus 0,001–0,5 mF.

2) Drossel ripub südamiku küljes E42/21/20.

3) Kaks õhuklappi rõngastel DR7 ja DR9 on keritud mis tahes pihustussüdamikule, mille läbimõõt on üle 20 mm. Kerisin sama D46 -52 materjalist kuni 2 kihina täitmiseni. Isegi nimivõimsusel pole võrgus praktiliselt mingit müra, kuid see on isegi minu arusaamise järgi liigne.

4) Kondensaatorid C28 ja C31 on 0,047 µF ja 1 kV ning need peavad olema klassist "Y2".

Drosselite induktiivsuse arvutuse järgi:

1) Ühisrežiimi induktiivpooli induktiivsus peaks olema 3,2-3,5 mH

2) Diferentsiaaldrosseli induktiivsus arvutatakse järgmise valemi abil:

Joonis 8 - Diferentsiaaldrosselite induktiivsuse arvutamine ilma magnetühenduseta

Epiloog

Kasutades ST inseneride kompetentseid ja professionaalseid arenguid, suutsin minimaalsete kuludega toota kui mitte ideaalset, siis lihtsalt suurepärast. aktiivne korrektor võimsustegur parameetritega, mis on paremad kui ühelgi Schneideril. Ainus asi, mida peaksite kindlasti meeles pidama, on see, kui palju te seda vajate? Ja selle põhjal kohandage parameetreid enda jaoks.

Minu eesmärk selles artiklis oli täpselt näidata arvutusprotsessi algandmete kohandamise võimalusega, et igaüks, olles otsustanud oma ülesannete parameetrid, saaks mooduli ise arvutada ja valmistada. Loodan, et suutsin seda näidata ja järgmises artiklis demonstreerin koos töötama KKM ja laadija osast nr 5.

Nüüd peamisest: selles artiklis räägin teile, kuidas mulle meenus ühe otsaga muundurite kujundamine peaaegu nullist ( tundub, et neil on sellega midagi pistmist), miks ma tapsin kümmekond võtit ja kuidas saate seda vältida. See osa räägib teile teooriast ja sellest, mis juhtub, kui jätate selle tähelepanuta. Praktiline teostus tuleb välja järgmises osas, nagu lubasin, koos laadija, sest Need on sisuliselt üks moodul ja neid tuleb koos testida.
Tulevikku vaadates ütlen, et järgmiseks osaks olen valmis juba paarkümmend fotot ja videot, millest mu mälu kauaks vastu ei pea "ümberõpetatud" esmalt keevitusmasinasse ja seejärel toiteallikasse "kits". Tootmises töötavad inimesed saavad aru, mis loom see on ja kui palju see kulub, et meid soojas hoida)))

Ja nüüd meie lammaste juurde...

Milleks meil seda kassaaparaati üldse vaja on?

Ärge lugege inimkeeles, nõrganärvilistele ja teaduskraadidega

Natuke nendest "tippudest":

Joonis 1 - Kondensaatori laetuse tipud

Seetõttu taandub meie ülesanne tagada ühtlane energia väljavõtt võrgust, et mitte võrku üle koormata! Just kassaaparaat võimaldab meil seda ülesannet praktikas rakendada.

Kes see sinu KKM on?

Meie PFC vooluring

Soovitan teil kohe pöörata tähelepanu asjaolule, et andmelehel olev vooluahel on mõeldud 120 W jaoks, mis tähendab, et peaksime kohaneda meie 3 kW-ga ja äärmuslik tööstress.

Nüüd mõned dokumendid ülalkirjeldatu kohta:
L6561 andmeleht

Kui vaatame lehekülge 6, siis näeme mitmeid diagramme, meid huvitab allkirjaga diagramm Lai valik toiteallikaid, mis tähendab basurmani keeles "töötamiseks laias vahemikus toitepinge" . Just seda "režiimi" pidasin silmas äärmuslikest pingetest rääkides. Seadet peetakse universaalseks, see tähendab, et see võib töötada mis tahes standardvõrgust (näiteks olekutes 110 V) pingevahemikuga 85–265 V.

See lahendus võimaldab meil pakkuda meie UPS-ile pinge stabilisaatori funktsiooni! Paljude jaoks tundub see vahemik liiga suur ja siis saavad nad selle mooduli teha, võttes arvesse toitepinget 220 V + - 15%. Seda peetakse normiks ja 90% kuni 40 tuhande rubla hinnakategooria seadmetest on kassaaparaat täielikult puudu ja 10% kasutab seda ainult mitte rohkem kui 15% kõrvalekallete arvutamisel. See võimaldab meil kahtlemata kulusid ja mõõtmeid mõnevõrra vähendada, kuid kui te pole veel unustanud, siis valmistame seadme, mis peab konkureerima ARS!

Standardse vooluahela kohandamine meie ülesannetega

a) Kui ma vaatan seda diagrammi DS-ist, siis esimene asi, mis meelde tuleb peate lisama tavarežiimi filtri! Ja see on õige, sest. suurel võimsusel hakkavad nad elektroonikat hulluks ajama. Voolutugevusega 15 A või rohkem on sellel keerulisem välimus, kui paljud on harjunud nägema samades arvutitoiteallikates, kus ainult 500–600 W. Seetõttu on see redaktsioon eraldi punkt.

C) Meil on vaja tõsist jõutransistorit, sest ... Võrgust tarbitav vool arvutatakse järgmiselt:

Joonis 3 – PFC nimivoolu arvutamine

Natuke Cree FETist

Sõna otseses mõttes 9. jaanuaril sain oma sõbralt osariikidest paki koos hunniku erinevate transistoritega testimiseks, seda imet nimetatakse - CREE FET. Ma ei ütle, et see on uus megatehnoloogia, ränikarbiidil põhinevad transistorid valmistati juba 80ndatel, need tulid selle meelde alles nüüd. Põhilise materjaliteadlase ja üldiselt heliloojana suhtun ma sellesse tööstusesse põhjalikult, nii et olin sellest tootest väga huvitatud, eriti kuna sellel oli 1200 V kümnete ja sadade amprite juures. Ma ei saanud neid Venemaalt osta, nii et pöördusin oma endise klassivenna poole ja ta saatis mulle lahkelt hunniku näidiseid ja proovitahvli koos forwardiga.
Võin öelda üht – see oli mu kõige kallim ilutulestik!
8 klahvi olid nii perses, et ma olin tükk aega ärritunud... Tegelikult on 1200V tehnika jaoks teoreetiline näitaja, deklareeritud 65A osutus ainult impulssvooluks, kuigi dokumentatsioonis oli selgelt kirjas, et see on nominaalne . Ilmselt oli "nimiimpulssvool" või mis iganes hiinlased välja mõtlevad. Üldiselt on see ikka jama, kuid on üks AGA!
Kui ma seda lõpuks tegin CMF10120D 300 W korrektor, selgus, et samal radiaatoril ja ahelal oli selle temperatuur 32 o C versus IGBT 43 ja see on väga oluline!
Järeldus CREE kohta: tehnoloogia on toores, kuid see on paljulubav ja PEAKS kindlasti olema.

Joonis 4.1 - Graafik, mis näitab maksimaalse voolu sõltuvust lülitussagedusest IRG7PH50 puhul, jätame selle sagedusmuunduri jaoks

Joonis 4.2 – IRGPS60B120 töövoolu graafik antud temperatuuril

E) R6 - tuntud ka kui voolu šunt, säästab meid kohmakuse ja juhuslike vigade eest ning kaitseb ka vooluahelat lühiste ja ülekoormuse eest. Asi on kindlasti kasulik, aga kui ST inseneride kombel käituda, siis 40A vooluga saame tavalise boileri. Valikuid on 2: voolutrafo või tehaseshunt 75 mV langusega + op-amp ala LM358.
Esimene võimalus on lihtsam ja tagab selle ahela sõlme galvaanilise isolatsiooni. Ma andsin eelmises artiklis, kuidas voolutrafot arvutada, seda on oluline meeles pidada kaitse hakkab tööle, kui pinge jalal 4 tõuseb 2,5 V-ni (tegelikkuses kuni 2,34 V).
Teades seda ahela pinget ja voolu, kasutades valemeid alates osad 5 saate hõlpsalt arvutada voolutrafo.

G) Ja viimane punkt on jõuõhuklapp. Temast lähemalt allpool.

Jõuõhuklapp ja selle arvutamine

Kui keegi loeb mu artikleid hoolikalt ja tal on suurepärane mälu, siis peaks ta meeles pidama artikkel 2 ja foto nr 5, see näitab 3 toki elementi, mida me kasutame. Ma näitan teile uuesti:

Joonis 5 – jõumähistoodete raamid ja südamik

Meil on esialgsed andmed:
1) Vool - 45A + 30-40% amplituudist induktiivpoolis, kokku 58,5A
2) Väljundpinge 390-400V
3) sisendpinge 85-265V AC
4) Südamik - materjal -52, D46
5) Vahe – hajutatud

Joonis 6 – Ja jälle, kallis Starichok51 säästab meie aega ja peab seda programmiks CaclPFC

Gaasihoova kokkuvõte:

1) nagu näha, siis sõrmuste arv on juba 10 tk! See on kallis, iga sõrmus maksab umbes 140 rubla, kuid mida me järgmistes lõikudes vastu saame
2) töötemperatuur on 60-70 o C - see on täiesti ideaalne, sest paljud seavad töötemperatuuriks 125 o C. Meie oma tootmises seame selle 85 o C peale. Miks seda tehakse - kosutava une nimel lahkun rahulikult nädalaks kodust ja tean, et miski ei sütti, miski ei põle ja kõik on jääs. Ma arvan, et selle hind 1500 rubla pole nii surmav, eks?
3) Seadsin voolutiheduse kasinaks 4 A/mm 2, see mõjutab nii soojust kui isolatsiooni ja vastavalt ka töökindlust.
4) Nagu arvutusest näha, on soovitatav võimsus pärast induktiivpooli peaaegu 3000 uF, seega sobib minu valik 10 elektrolüüdiga 330 uF siia suurepäraselt. Kondensaatori C1 mahtuvus osutus 15 uF, meil on topeltreserv - saate selle vähendada 4 kilekondensaatorini, võite jätta 7 tükki ja see on parem.

Tähtis! Põhidrossel olevate rõngaste arvu saab vähendada 4-5-ni, suurendades samaaegselt voolutihedust 7-8 A/mm2-ni. See säästab palju raha, kuid voolu amplituud tõuseb mõnevõrra ja mis kõige tähtsam - temperatuur tõuseb vähemalt 135 o C-ni. Pean seda heaks lahenduseks keevitusinverteri jaoks, mille töötsükkel on 60%, kuid mitte. ööpäevaringselt ja tõenäoliselt üsna piiratud ruumis töötava UPSi jaoks.

Mida ma saan öelda - meil kasvab koletis)))

Ühisrežiimi filter

Selle filtri vooluahelate erinevuse mõistmiseks voolude 3A (ülalnimetatud arvuti toiteallikas) ja 20A voolu korral saate võrrelda Google'i ATX-i vooluahelat järgmisega:

Joonis 7 - Ühisrežiimi filtri skemaatiline diagramm

Mitu funktsiooni:

1) C29 on kondensaator elektromagnetiliste häirete filtreerimiseks ja on märgistatud "X1". Selle nimiväärtus peaks olema vahemikus 0,001–0,5 mF.

2) Drossel ripub südamiku küljes E42/21/20.

4) Kondensaatorid C28 ja C31 on 0,047 µF ja 1 kV ning need peavad olema klassist "Y2".

Drosselite induktiivsuse arvutuse järgi:

1) Ühisrežiimi induktiivpooli induktiivsus peaks olema 3,2-3,5 mH

2) Diferentsiaaldrosseli induktiivsus arvutatakse järgmise valemi abil:

Joonis 8 - Diferentsiaaldrosselite induktiivsuse arvutamine ilma magnetühenduseta

Epiloog

Kasutades ST inseneride kompetentseid ja professionaalseid arenguid, suutsin minimaalsete kuludega toota kui mitte ideaalset, siis lihtsalt suurepärast. aktiivvõimsusteguri korrigeerimine parameetritega, mis on paremad kui ühelgi Schneideril. Ainus asi, mida peaksite kindlasti meeles pidama, on see, kui palju te seda vajate? Ja selle põhjal kohandage parameetreid enda jaoks.

Minu eesmärk selles artiklis oli täpselt näidata arvutusprotsessi algandmete kohandamise võimalusega, et igaüks, olles otsustanud oma ülesannete parameetrid, saaks mooduli ise arvutada ja valmistada. Loodan, et sain seda näidata ja järgmises artiklis demonstreerin kassaaparaadi ja laadija ühistööd osast nr 5.