При включении
транзистора открывается выпрямительный
диод Д.
При этом начинает заряжаться реактор
LР
(накопитель
энергии), По окончании tИ
транзистор выключается, закрывается
выпрямительный диод и в паузе tП
реактор LР
отдаёт накопленную энергию в нагрузку.
Во вторичной обмотке развивается очень
большая кратковременная помеха. Во
время паузы tП
tП
разряжается через блокировочный
конденсатор СБЛ.
В паузе
магнитный
поток протекает
в противоположном
направлении и формируется ЭДС
прямоугольной формы другого (по отношению
к знаку ЭДС во время tИ)
знака.
В этом типе
ОПН в паузе реактор отдаёт в нагрузку
энергию, накопленную во время импульса
Работа схемы
ОПН с передачей
энергии в паузе
строится по схеме силовой части ключевого
стабилизатора постоянного напряжения
типа понижающего типа (ПН),
поэтому связь напряжения в нагрузке и
напряжения источника питания можно
записать в виде:
UН
= КТ
КЗ
UПОС
где: КТ
= W2
/
W1
ОПН с передачей энергии и в импульсе и впаузе
В квазидвухтактных
ОПН, как иначе называют этот тип
реализована возможность использовать
энергию, накопленную как импульсе, так
и паузе, в которой в рассмотренных выше
типах ОПН энергия первичной обмотки
расходовалась на создание магнитного
потока противоположного направления
В том типе ОПН
энергия первичной обмотки с помощью
дополнительной схемы на основе
вспомогательных транзисторов, работающих
во время паузы , отправляется во
вторичную обмотку и далее на
квазидвухтактный
выпрямитель.
Диод Д1
проводит во время импульса tИ
, а Диод Д2
проводит
во время импульса tП.
Средняя точка вторичной обмотки
трансформатора смещена в пропорции
tП
/ tИ
, т.е. режим
работы квазидвухтактного выпрямителя
несимметричный
и обратный (рекуперационный) диод для
выключения выпрямительных диодов по
окончании импульса или паузы не
устанавливается
В этой схеме в
качестве вспомогательного
используется транзистор противоположной
по отношению к основному полярности
В квазидвухтактные
ОПН нашли ограниченное применение,
т.к. сложность схем возросла, а
существенного выигрыша в снижении
потерь энергии, объёма и других
технических характеристик не произошло
Тема: Активная коррекция мощности
Стандарт МЭС IEC – 1000 - 3 - 2
МЭС - Международный Союз Электросвязи
Коэффициент мощности КМ > 0.9;
Коэффициент гармоник КГ ≤ 0.05
Пассивная Существенно индуктивный
коррекция мощности характер нагрузки
Активная Существенно емкостной
Коррекция мощности характер нагрузки
Существенно емкостной характер нагрузки (устройства):
Тип устройства: выпрямитель и емкостной сглаживающий фильтр, компьютеры и сети обработки данных, ключевые источники питания, специализированное медицинское и физическое оборудование
Задача
активной коррекции мощности
для потребителей
из перечисленной группы устройств
– обеспечить
траекторию выпрямленного тока и тока,
потребляемого выпрямителем, как для
активного характера нагрузки
Смысл проблемы:
U0
Н
iв(t)
≈
————
( tg θ
–
θ
)
π
∙
rД
2
ПК2
=
————
Cos θ
И выпрямленный, и потребляемый ток становятся импульсными, насыщенными высшими (верхними) гармониками
Для реализации идеи активной коррекции мощности, как правило, используется модификация схемы силовой цепи ключевого стабилизатора повышающего типа (ПВ). Преимуществом этой схемы в том, что выпрямленный ток, ток заряда-разряда реактора L и ток нагрузки это один и тот же ток : iB = iL = iH
Необходимость модификации:
на вход корректора коэффициента мощности поступает не постоянное напряжение UПОС , подлежащее стабилизации, а выпрямленное UВ (после 2Ф1Т-й схемы выпрямления), т.е. однополярные импульсы с частотой пульсаций 100 Гц.
Модификация
схемы ПВ:
Сглаживающий
фильтр (С-фильтр)
потребитель
c
XС
»rC
;
Ключ К
Силовой
транзистор (биполярный, полевой, IGBT)
в ключевом режиме;
Частота
переключения транзистора fпр
»
fпульс
=
100 Гц ;
Индуктивность
реактора LР
уменьшается, но так, чтобы заряд и
разряд LР
происходили
линейно
изменяющимся током
Схема автоматического корректора коэффициента мощности (АКМ)
АКМ содержит два
датчика (ДВН и ДТ) и схему управления.
- ДВН
(Датчик Выпрямленного Напряжения)
следит за ростом напряжения на реакторе
L
и фиксирует
выполнение равенства:
UВ
= UL
-
(конец
заряда реактора
L)
- ДТ (Датчик
Тока) следит за снижением тока через
транзистор и фиксирует выполнение
равенства:
iС
=
0 –
(конец
разряда реактора L)
Схема управления
коммутирует (включает и выключает)
транзистор Т
в соответствии
с работой обоих датчиков