Главное


Корректор коэффициента мощности

Рассмотрим блок-схему простейшего типового корректора коэффициента мощности, приведённую на рисунке 2.4.1. В этой схеме, помимо выполнения функции коррекции PF, дополнительно осуществляется стабилизация выходного напряжения. Входное напряжение переменного тока 220 В 50 Гц подаётся на диодный мост VD1…VD4, но далее, после выпрямления, в классическом случае должен быть фильтрующий конденсатор, а здесь он заменяется бустерной схемой, состоящей из дросселя L, блокирующего диода VD5, ключевого транзистора VT, выходного конденсатора Cout и схемы управления корректором.

Входное напряжение корректора Uin, выпрямленное диодным мостом, представляет собой однополярные половинки синусоиды (линия 1 на рисунке 2.4.2.)

Это напряжение контролируется датчиком входного напряжения (ДН). Когда транзистор VT переводится схемой управления в проводящее состояние, ток в индуктивности L начинает линейно нарастать.

Рисунок 2.4.1 - Функциональная схема (ККМ)

Величина входного тока Iin фиксируется датчиком тока (ДТ) и преобразуется в напряжение Uiin, пропорциональное величине тока Iin. Величина индуктивности L выбирается такой, чтобы нарастание (и спад) тока в ней происходило значительно быстрее нарастания (и спада) входного напряжения. Когда величина напряжения, снимаемая с датчика тока (ДТ), сравнивается с величиной напряжения, вырабатываемой датчиком входного напряжения (ДН), управляющий каскад (УК) схемы управления закрывает транзистор VT и происходит спад тока в первичной цепи до нулевого значения.

Отметим, что в этот момент ток протекает через диод VD5 и конденсатор Cout. Момент падения тока в первичной цепи до нуля служит сигналом для управляющего каскада на открытие транзистора VT, и процесс повторяется.

Из рисунка 2.4.2 видно, что огибающая (линия 3) мгновенных значений тока первичной цепи (Iin1, Iin2, Iin3) повторяет по форме входное напряжение Uin, а среднее значение (линия 4) тока Icp(in) становится очень похожим на форму тока в активной нагрузке. Таким образом, фактически потребляемый ток носит характер постоянно следующих коротких импульсов переменной амплитуды.

Рисунок 2.4.2 - Графики отображающие процессы, происходящие в активном корректоре коэффициента мощности

Я рассмотрел работу активного корректора в режиме прерывистого тока дросселя. Отмечу, что данный корректор может работать также в режиме непрерывного тока дросселя, тогда вид сигналов будет таким, как показано на рисунке 2.4.2. В паузах между отключениями транзистора, а значит, его среднее значение Icp(in) окажется ближе к синусоидальному, чем в режиме разрывных токов.

Описанный несложный метод коррекции коэффициента мощности имеет и некоторые недостатки. Если входное напряжение Uin , будет меняться, что на практике и происходит в силу нестабильности сетевого напряжения, измениться средний ток через нагрузку (в силу изменения мгновенных значений импульсов тока Iin1, Iin2, Iin3), а значит, измениться выходное напряжение Uout . Изменение сопротивления нагрузки Zn также будет менять выходное напряжение, так как спад индуктивного тока в элементе L будет происходить медленнее или быстрее.

Изображенный на схеме рисунке 2.4.3 Датчик напряжения нагрузки Zn вместе с усилителем ошибки (УО) являются системой, отслеживающей выходное напряжение корректора.

Рисунок 2.4.3 - Работа активного корректора коэффициента мощности в условиях непрерывности тока дросселя.

С выхода датчика снимается напряжение, пропорциональное напряжению нагрузки Uout. Умножитель напряжении (УН) перемножает сигналы Uin и Uout с необходимым коэффициентом пропорциональности. Полученный выходной сигнал с УН управляет транзистором VT. Таким образом, в данной схеме можно “сдвигать ” порог переключения транзистора VT, поддерживая постоянное напряжение на нагрузке.

Другие статьи по теме

Исследование динамических характеристик системы автоматического управления
При проектировании автоматических систем приходиться решать такие задачи, как обеспечение устойчивости и точности процесса регулирования, имеющие противоречивый характ ...

Исследование цилиндрического резонатора с коаксиальной апертурой
Современная наука и производство немыслимы без точных, экспресс-методов измерения физических параметров материалов и сред. Прецизионные измерения и исследование их характеристик актуаль ...

Тепловой расчет аппарата с перфорированным корпусом
Большинство радиотехнических устройств, потребляя от источников питания мощность, измеряемую десятками, а иногда и сотнями ватт, отдают полезной нагрузке от десятых долей д ...

www.techspirit.ru © 2019