Jak řešit harmonickou spínaného zdroje
V moderních elektronických zařízeních je spínaný zdroj široce používanou formou napájecího zdroje, který se vyznačuje malými rozměry a vysokou účinností. Spínané napájení však bude také produkovat harmonické, které do určité míry ovlivní kvalitu napájení a stabilitu elektrické sítě a dokonce způsobí poškození obvodů a zařízení. Proto je nezbytně nutné vyřešit harmonický problém spínaného napájení.
Příčiny harmonických spínaných zdrojů
Harmonická vlna označuje druh elektrického tvaru vlny s vyšší frekvencí než základní vlna a její zdroj obecně pochází z faktorů, jako je nelineární zatížení, nesinusové napětí a elektromagnetické rušení. Pracovní princip spínaného zdroje určuje, že je snadné vytvářet harmonické.
1. Zkratový efekt obvodu kondenzátorového filtru
U spínaného zdroje obvod kondenzátorového filtru hlavně snižuje pulzující napětí na výstupu zdroje, ale při vysoké frekvenci je kondenzátor také zkratován. Zkrat však způsobí, že do napájecího zdroje bude proudit harmonický proud, bude ve vodiči vznikat oscilace a způsobí šum a tepelný efekt.
2. Rezonanční efekt indukčního filtračního obvodu
Ve spínaném zdroji se obvod indukčního filtru používá hlavně k zabránění vysokofrekvenčnímu pulzování výstupu zdroje. Když je zatěžovací proud velmi nízký, indukčnost je v rezonančním stavu, který vytváří vysokofrekvenční harmonický proud. Generovaný vysokofrekvenční harmonický proud bude rezonovat v napájecím kondenzátoru a indukčnosti vedení a bude generovat vysokofrekvenční oscilace, když proud teče.
3. Rezonanční vliv indukčního zpětnovazebního obvodu
Rezonanční zpětnovazební obvod je důležitou charakteristikou výkonu spínaného zdroje. Zpětnovazební regulátor se používá k nepřetržitému monitorování zátěže a napájení, aby se včas upravil výstup napájecího zdroje a zlepšila se účinnost celého obvodu. Obvod indukční zpětné vazby však sníží výstupní napětí napájecího zdroje přes rezonanční obvod, což zvýší tvorbu harmonického proudu.
4. Vliv pracovní frekvence
Čím vyšší je pracovní frekvence spínaného zdroje, tím vyšší harmonické a bohatší harmonický proud. Vysokofrekvenční proud bude na cívce generovat poměrně velké elektromagnetické vlny, což také povede k jevu, že samotný elektrický spotřebič a elektromagnetické vlny jsou ve vzduchu plné interakce.
Poškození harmonických složek spínaného napájení
Harmonický spínaný zdroj poškodí zařízení a systém a konkrétní poškození je následující:
1. Poškození samotného spínaného zdroje.
Harmonické generované vysokofrekvenčním spínaným zdrojem zvýší vnitřní spotřebu tepla spínací elektronky a zvýší riziko jejího poškození.
2. Poškození nákladu
Výstupní harmonické spínaného zdroje ovlivní zátěž, která snadno poškodí součásti v obvodu, zejména u přesných přístrojů a lékařského vybavení.
3. Poškození elektrické sítě
Poté, co spínaný zdroj vydá harmonické, rozšíří se po rozvodné síti a zvýší harmonický proud rozvodné sítě, což povede k problémům jako je přetížení rozvodné sítě, nárůst teploty kabelů, poškození jádra výkonového transformátoru a další. tak dále, což ovlivňuje stabilitu.
Řešení harmonických spínaných zdrojů
Aby se lépe vyřešil harmonický problém spínaného napájení, obvykle se používají následující řešení:
1. Přijměte obvod pro potlačení harmonických složek.
Použití obvodu pro potlačení harmonických může omezit generování vysokofrekvenčního proudu a účinně snížit vliv harmonického proudu na spínaný zdroj.
2. Přijměte nový filtr
Nový filtr má dobré řešení harmonického problému se spínaným napájením, jako je použití neinduktivního topologického obvodu, multikapacitního a víceparametrového filtru a tak dále.
3. Zlepšit návrh spínaného zdroje.
Při návrhu spínaného zdroje bychom měli optimalizovat jeho elektronické součástky, tvary vodičů a kompozitní materiály, abychom minimalizovali jeho vnitřní energetické ztráty a degradaci energie a omezili tvorbu harmonických.
4. Nainstalujte energeticky úsporné spotřebiče nebo zvyšte výstupní napětí.
Instalací energeticky úsporných spotřebičů nebo zvýšením výstupního napětí spínaného zdroje lze efektivně omezit vznik a vliv harmonického proudu.
