Работа схемы

При включении транзистора открывается выпрямительный диод Д. При этом начинает заряжаться реактор L_Р

(накопитель энергии), По окончании t_И транзистор выключается, закрывается выпрямительный диод и в паузе t_П реактор L_Р отдаёт накопленную энергию в нагрузку. Во вторичной обмотке развивается очень большая кратковременная помеха. Во время паузы t_П t_П разряжается через блокировочный конденсатор С_БЛ. В паузе магнитный поток протекает в противоположном направлении и формируется ЭДС прямоугольной формы другого (по отношению к знаку ЭДС во время t_И) знака.

В этом типе ОПН в паузе реактор отдаёт в нагрузку энергию, накопленную во время импульса

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:

U_Н = К_Т К_З U_ПОС

где: К_Т = 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 t_И , а Диод Д₂ проводит во время импульса t_П. Средняя точка вторичной обмотки трансформатора смещена в пропорции t_П / t_И , 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 К_М > 0.9;

• Коэффициент гармоник К_Г ≤ 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:

U_{0 Н}

i_в(t) ≈ ———— ( tg θ – θ )

π ∙ r_Д

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 : i_B = i_L = i_H

Необходимость модификации:

на вход корректора коэффициента мощности поступает не постоянное напряжение U_ПОС , подлежащее стабилизации, а выпрямленное U_В (после 2Ф1Т-й схемы выпрямления), т.е. однополярные импульсы с частотой пульсаций 100 Гц.

Модификация схемы ПВ:

• Сглаживающий фильтр (С-фильтр)  потребитель c X_С »r_C ;

• Ключ К  Силовой транзистор (биполярный, полевой, IGBT) в ключевом режиме;

• Частота переключения транзистора f_пр » f_пульс = 100 Гц ;

• Индуктивность реактора L_Р уменьшается, но так, чтобы заряд и разряд L_Р 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: U_В = U_L - (конец заряда реактора L)

- ДТ (Датчик Тока) следит за снижением тока через транзистор и фиксирует выполнение равенства: i_С = 0 – (конец разряда реактора L)

• Схема управления коммутирует (включает и выключает) транзистор Т в соответствии с работой обоих датчиков