Корректор коэффициента мощности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Математическая морфология.

Электронный математический и медико-биологический журнал.

Том 15. Вып. 1. 2016.

КОРРЕКТОР КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Римарев И. В., Купреев Т. А., Кокорев Д. К.

Аннотация

В работе изложен два основных способа коррекции коэффициента мощности, их преимущества, недостатки и способ увеличения рабочей мощности с частичной модернизацией схемы для маломощных систем.

Ключевые слова: корректор коэффициента, режим непрерывистых токов.

Annotation

POWER FACTOR CORRECTION

Rimarev I. V., Kupreev T. A., Kokorev D. K.

The paper set out two basic ways to power factor correction, their advantages, disadvantages and the way to increase the working capacity of partial modernization scheme for low-power systems.

Key words: factor correction, uninterruptible current mode.

Основная часть

Включение в сеть переменного тока нелинейных нагрузок, например, приборы дневного света с газоразрядными лампами, электродвигатели, импульсный блоки питания и т.д. приводит к тому, что потребляемый ими ток носит импульсный характер с высоким процентом содержания высших гармоник. При этом коэффициент мощности не превышает 0.7, возникают помехи по сети, из-за чего появляются проблемы в работе различного электрооборудования [1].

Так же происходят потери энергии при передаче, что актуально для промышленности с постоянным ростом числа потребителей. Эти потери происходят из-за фазовых и нелинейных искажений тока и напряжения на нагрузке, они характеризуют коэффициент мощности (КМ), определяющий количество активной энергии, переданной потребителю от источника [2].

До появления современных систем электропитания, проблемы повышения коэффициента мощности решались с помощью пассивного метода компенсации реактивной. Однако современные электроприборы в большинстве своем включают в себя импульсные устройства, которые значительно искажают потребляемый ток и наводят помехи в сеть. Для решения этой проблемы целесообразно использовать активный корректор коэффициента мощности (ККМ), позволяющий формировать потребляемый из сети ток по фазе и форме совпадающий с напряжением сети.

При разработке ККМ можно пойти двумя различными путями исходя из необходимой мощности устройства.

Если необходима маломощная система, тогда используется режим прерывистых токов(РПТ-DCM (Discontinuous Current Mode)), при котором за время равное t импульса ток индуктивности падает до нуля. Преимуществам такого режима является простота в реализации и его рентабельность. Однако с ростом мощностей появляется необходимость в увеличении числа транзисторных ключей и рассеивающих тепло радиаторов. По этому для мощностей выше 300Вт используют режим непрерывистых токов (РНТ-CCM (Continuous Current Mode)). Данный режим хорошо применим к мощным системам, и увеличивает рассеиваемую мощность на плате, однако происходит рост числа элементов и габаритов устройства в целом.

Рисунок 1 Корректор коэффициента мощности на 80Вт с внутренней структурой микроконтроллера IL34262[3]

Для повышения выходной мощности необходимо установить более мощный полевой транзистор и добавить R-C цепочки для подавления токовых выбросов (Рисунок 2).

Рисунок 2 Схема подавления токовых выбросов сигнала

мощность коррекция токовый выброс

Так же появляется вероятность возникновения отрицательного выброса на заднем фронте токового сигнала, для подавления которого используется диод Шоттки (Рисунок 3).

Рисунок 3 Схема подавления отрицательных выбросов

Таким образом, на основе микросхемы, работающей в РПТ режиме, можно получить мощный контроллер коэффициента активной мощности при соответствующей замене элементной базы и добавлением дополнительных фильтров.

Литература

1. Краснов И. Ю., Черемисин В. Н. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АКТИВНОГО КОРРЕКТОРА КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЕГО РАБОТЫ// Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314. № 4. Интернет ресурс: ТэнсиПлюс URL: http://www.tensy.ru/article07.html Datasheet IL34262N.

Размещено на Allbest.ru