Лекция 12. Корректор коэффициента мощности.
Основная литература:
1.Электропитание устройств связи: Учебник для вузов/А.А.Бокуняев, В.М. Бушуев, А.С. Жерненко и др.; Под ред. Ю.Д. Козляева. – М.: Радио и связь, 1998. – 328 стр.; ил.,стр. 73-77.
2.В.Е. Китаев, А.А. Бокукняев, М.Ф. Колканов электропитание устройств связи. Под общей ред. В.Е.Китаев – М.: связь, 1975 –стр. 222.
Как известно, преобразование электроэнергии характеризуется коэффициентом мощности, который определяет количество активной энергии, передаваемой потребителю. Понятно, что КМ должен быть близок к единице, а для этого необходимо, чтобы из сети потреблялся ток, совпадающий по форме и фазе с напряжением сети.
Корректор предназначен для активной фильтрации тока в сети. Корректор коэффициента мощности приближает фазный сдвиг между током и напряжением источника и формирует синусоидальную форму тока, потребляемого от сети. Корректор коэффициента мощности является промежуточным звеном в схеме импульсного источника питания, включенного между выходом входного выпрямителя и входа конвертора напряжения.
Т.к. напряжение на выходе выше, чем напряжения на входе корректора коэффициента мощности за счет энергии, накопленной в дросселе. За период открытого состояния при подаче управляющего импульса ток протекает по контуру: положительное напряжение через открытый диод напряжения; сток-исток полевого транзистора; резисторный шум со значком, открытый диод выпрямителя. На интервале открытого состояния ключа происходит нарастание тока в дросселе по линейному закону до достижения некоторой величины, определяемый средневыпрямленным напряжением, с учетом коэффициента пропорциональности.
В блоке К происходит сравнение напряжение обратной связи, снимаемого с резистора. На интервале паузы происходит спадание тока до 0 по экспоненциальному закону, подается импульс управления на транзистор.
В корректоре коэффициента мощности используются 2 способа модуляции: ШИМ и ЧИМ.
Для выполнения дополнительной функции – стабилизации выходного напряжения корректора коэффициента мощности вводится дополнительный делитель R0c1 и R0c2.
При проектировании корректора коэффициента мощности необходимо учитывать отклонение входного напряжения сети от номинального.
Напряжение на выходе корректора выбирается при максимальном значении коэффициента заполнения таким образом, чтобы при минимальном напряжении сети коэффициент заполнения был не менее 0,2-0,3.
При питании от сети 220 В, максимальное напряжение выходного корректора равен 400 В для обеспечения запаса по регулированию при фильтрации тока сети. При высокой частоте коммутации ключа (от 50 кГц до 1 МГц) огибающая первой гармоники тока приближается к синусоидальной форме. Следовательно, необходимо выполнять ключевой элемент в схеме корректора коэффициента мощности на полевом транзисторе. При использовании корректоров в трехфазной сети, схема корректора одинакова в каждой фазе транзистора.