Kā atrisināt komutācijas barošanas avota harmoniku
Mūsdienu elektroniskajās iekārtās komutācijas barošanas avots ir plaši izmantots barošanas veids, kam ir maza izmēra un augstas efektivitātes īpašības. Tomēr, pārslēdzot barošanas avotu, radīsies arī harmonikas, kas zināmā mērā ietekmēs barošanas kvalitāti un elektrotīkla stabilitāti un pat nodarīs kaitējumu ķēdēm un ierīcēm. Tāpēc ir obligāti jāatrisina komutācijas barošanas avota harmonikas problēma.
Harmoniku cēloņi komutācijas barošanas blokā
Harmoniskais vilnis attiecas uz sava veida elektrisko viļņu formu, kuras frekvence ir augstāka nekā pamata vilnis, un tās avots parasti nāk no tādiem faktoriem kā nelineāra slodze, nesinusoidāls spriegums un elektromagnētiskie traucējumi. Komutācijas barošanas avota darbības princips nosaka, ka harmonikas ir viegli radīt.
1. Kondensatora filtra ķēdes īssavienojuma efekts
Komutācijas barošanas avotā kondensatora filtra ķēde galvenokārt samazina barošanas avota izejas pulsējošo spriegumu, bet augstā frekvencē kondensators ir arī īssavienojums. Tomēr īssavienojums liks harmoniskai strāvai ieplūst barošanas avotā, radīt svārstības vadītājā un radīt troksni un siltuma efektu.
2. Induktivitātes filtra ķēdes rezonanses efekts
Komutācijas barošanas avotā induktivitātes filtra ķēde galvenokārt tiek izmantota, lai novērstu barošanas avota izejas augstfrekvences pulsāciju. Ja slodzes strāva ir ļoti zema, induktivitāte ir rezonanses stāvoklī, kas radīs augstfrekvences harmonisko strāvu. Radītā augstfrekvences harmoniskā strāva rezonēs barošanas avota kondensatorā un līnijas induktivitātē un radīs augstfrekvences svārstības, kad strāva plūst.
3. Induktivitātes atgriezeniskās saites ķēdes rezonanses ietekme
Rezonanses atgriezeniskās saites ķēde ir svarīgs komutācijas barošanas avota veiktspējas raksturlielums. Atgriezeniskās saites kontrolieris tiek izmantots, lai nepārtraukti uzraudzītu slodzi un barošanas avotu, lai savlaicīgi pielāgotu barošanas avota izvadi un uzlabotu visas ķēdes efektivitāti. Tomēr induktīvās atgriezeniskās saites ķēde samazinās barošanas avota izejas spriegumu caur rezonanses ķēdi, kas palielinās harmoniskās strāvas veidošanos.
4. Darba biežuma ietekme
Jo augstāka ir komutācijas barošanas avota darba frekvence, jo augstākas harmonikas un bagātāka harmoniskā strāva. Augstfrekvences strāva uz spoles radīs salīdzinoši lielus elektromagnētiskos viļņus, kas arī novedīs pie parādības, ka pati elektroierīce un elektromagnētiskie viļņi ir pilni mijiedarbības gaisā.
Komutācijas barošanas avota harmoniku kaitējums
Komutācijas barošanas avota harmonika nodarīs kaitējumu iekārtai un sistēmai, un īpašais kaitējums ir šāds:
1. Bojājums pašam komutācijas barošanas avotam.
Harmonika, ko rada pārslēgšanas barošanas avots augstā frekvencē, palielinās pārslēgšanas caurules iekšējo siltuma patēriņu un palielinās tās bojājumu risku.
2. Kaitējums slodzei
Komutācijas barošanas avota izejas harmonikas ietekmēs slodzi, kas var viegli sabojāt ķēdes komponentus, īpaši precīzijas instrumentiem un medicīnas iekārtām.
3. Bojājums elektrotīklam
Pēc tam, kad komutācijas barošanas avots izvadīs harmonikas, tas izplatīsies pa elektrotīklu un palielinās elektrotīkla harmonisko strāvu, kas radīs tādas problēmas kā elektrotīkla pārslodze, kabeļu temperatūras paaugstināšanās, strāvas transformatora serdes bojājumi un tā tālāk, tādējādi ietekmējot stabilitāti.
Komutācijas barošanas avota harmoniku risinājumi
Lai labāk atrisinātu komutācijas barošanas avota harmonikas problēmu, parasti tiek pieņemti šādi risinājumi:
1. Pieņemt harmonikas slāpēšanas ķēdi.
Izmantojot harmonikas slāpēšanas ķēdi, var ierobežot augstfrekvences strāvas veidošanos un efektīvi samazināt harmoniskās strāvas ietekmi uz komutācijas barošanas avotu.
2. Pieņemiet jaunu filtru
Jaunajam filtram ir labs risinājums komutācijas barošanas avota harmonikas problēmai, piemēram, izmantojot neinduktīvu topoloģijas ķēdi, vairāku kondensatoru-vairāku parametru filtru un tā tālāk.
3. Uzlabot komutācijas barošanas avota dizainu.
Izstrādājot komutācijas barošanas avotu, mums vajadzētu optimizēt tā elektroniskās sastāvdaļas, vadu formas un kompozītmateriālus, lai samazinātu iekšējo enerģijas zudumu un enerģijas degradāciju un samazinātu harmoniku veidošanos.
4. Uzstādiet enerģiju taupošas ierīces vai palieliniet izejas spriegumu.
Uzstādot enerģiju taupošas ierīces vai palielinot komutācijas barošanas avota izejas spriegumu, var efektīvi samazināt harmoniskās strāvas veidošanos un ietekmi.
