Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Układy zasilaczy do urządzeń powszechnego użytku

o zmniejszonym negatywnym oddziaływaniu na sieć energetyczną
Schemat blokowy aktywnego korektora współczynnika kształtu
Schemat blokowy aktywnego korektora współczynnika kształtu

Wszystkie elektroniczne urządzenia, które są zasilane z sieci energetycznej, wymagają obniżonego napięcia stałego, odizolowanego galwanicznie od sieci. Taką funkcję spełniają różnego typu zasilacze, np. zasilacze typu impulsowego, które zdominowały zasilanie urządzeń powszechnego użytku (zasilacze w komputerach, zasilacze do komputerów przenośnych, sprzęt RTV, ładowarki do telefonów komórkowych oraz elektroniczne układy zasilania energooszczędnych źródeł światła).

Każde rozwiązanie zasilacza wymaga zastosowania prostownika (jednopołówkowego lub częściej dwupołówkowego) wraz filtrem pojemnościowym (kondensatorem wygładzającym tętnienia napięcia wyprostowanego). Takie rozwiązanie jest układem wybitnie nieliniowym, który pobiera prąd odkształcony i jest głównym źródłem negatywnego oddziaływania odbiorników na sieć elektroenergetyczną.

Aby tego uniknąć, stosuje się korektory kształtu, które mają za zadanie tak ukształtować prąd pobierany przez urządzenie, aby zbliżyć się do sinusoidy oraz skorygować przesunięcie fazowe pomiędzy prądem i napięciem zasilającym urządzenie do 0 stopni (cosϕ=l). Układ korektora jest umieszczany pomiędzy prostownikiem a wyjściowym kondensatorem filtrującym (rys. 1.).

konfiguracja aktywnego korektora kształtu

Jednym z możliwych rozwiązań układu do poprawy współczynnika kształtu prądu jest zastosowanie tzw. aktywnego korektora mocy (z ang. PFC – Power Factor Corrector). Obecnie stosuje się korektory PFC, które pracują w konfiguracji układu podwyższającego napięcie (z ang. boost converter lub step-up converter). Schemat blokowy takiego korektora jest przedstawiony na rysunku 2.



Konstrukcja układu jest prosta i zawiera kilka elementów mocy, dławik Lp, diodę D2, tranzystor mocy Ql oraz kondensator wyjściowy Cin. Sterowanie takim układem nie jest proste i wymaga pewnych obliczeń. Głównym zadaniem układu sterowania jest sterowanie tranzystorem, którego zadaniem jest doładowywanie kondensatora Cin, który jest rozładowywany przez odbiornik. Sterowanie to zapewnia przepływ prądu przez prostownik D1 o kształcie zbliżonym do sinusoidy oraz umożliwia utrzymanie go w fazie z napięciem wejściowym (V1) [1].

Ponieważ jest to układ podwyższający napięcie, na wyjściu korektora otrzymujemy napięcie stałe o wartości od 380 do 450 V (napięcie musi być wyższe od amplitudy napięcia wyjściowego). Obciążeniem korektora jest typowy zasilacz impulsowy DC/DC, który zapewnia obniżenie napięcia i izolację galwaniczną od sieci. W obwodach lamp energooszczędnych układ zasilania lampy jest odbiornikiem dla korektora PFC. W ustalonych warunkach napięcia wejściowego i obciążenia, układ potrafi zapewnić kształt prądu (a dokładnie wartość średnią prądu) zbliżony do sinusoidalnego i zgodny w fazie z napięciem wejściowym (rys. 3c).

Częstotliwość taktowania tranzystora mocy wynosi od kilkunastu do kilkuset kHz. Prądy płynące przez tranzystor i dławik mocy oraz diodę mają charakter impulsowy ze składową stałą. W zależności od kształtu prądu płynącego przez szeregową indukcyjność przekształtnika, pracę układów PFC można podzielić na dwie grupy, tzw. tryb ciągłego przewodzenia prądu indukcyjności (z ang. Continuom Conducting Mode – CCM) (rys. 4a) i nieciągłego prądu indukcyjności (z ang. Discontinuous Conducting Mode – DCM) (rys. 4b). Przy nieciągłym trybie pracy (DCM) można jeszcze mówić o trybie CRM (ang. Critital Conducting Mode), który powoduje, że prąd indukcyjności zbliża się do wartości zero – jest na granicy ciągłości. Korektory pracujące w trybie DCM posiadają gorsze parametry w stosunku do układów opartych na technice CCM i z tego powodu stosuje się je głównie w układach małej mocy, gdzie koszt całkowity układu powinien być niski.

Kłopotliwym elementem korektora jest dławik, którego gabaryty i masa zależą od częstotliwości taktowania układu i mocy wyjściowej. Aby zmniejszyć parametry dławika (masa, indukcyjność i wymiary) stosuje się coraz większe częstotliwości pracy układu, ale zwiększają się też straty przełączające na elementach półprzewodnikowych i na elementach indukcyjnych, co z kolei powoduje konieczność stosowania skutecznych układów chłodzenia. Dla poprawienia sprawności przy dużej częstotliwości pracy, producenci udostępniają coraz lepsze, charakteryzujące się wysoką częstotliwością przesyłania i wysoką sprawnością elementy półprzewodnikowe mocy i odpowiednie układy sterujące.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2010

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zakręć kołem i wygraj! »

Zakręć kołem i wygraj Każdego dnia możesz odebrać zniżkę (...) chcę zakręcić »


Zasilanie awaryjne - ups, agregaty, akumulatory...»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

drukarka etykiet systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Szukasz producenta komponentów przemysłowych? Sprawdź ich »

Kamery termowizyjne Dzięki wykorzystaniu innowacyjnych rozwiązań stosowanych w sektorze opieki zdrowotnej, zastosowaniach konsumenckich i przemysłowych, te podstawowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

system wizyjny Dziś trudno sobie wyobrazić nowoczesną, elastyczną produkcję bez przemysłowego przetwarzania obrazu. A to dlatego, że systemy wizyjne zapewniają jakość produktów i wspierają efektywne ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl