Sådan løses harmoniske af skiftende strømforsyning
I moderne elektronisk udstyr er switching power supply en udbredt form for strømforsyning, som har egenskaberne lille størrelse og høj effektivitet. Skiftende strømforsyning vil imidlertid også producere harmoniske, hvilket vil påvirke kvaliteten af strømforsyningen og stabiliteten af strømnettet til en vis grad og endda forårsage skade på kredsløb og enheder. Derfor er det bydende nødvendigt at løse det harmoniske problem med at skifte strømforsyning.
Årsager til harmoniske i skiftende strømforsyning
Harmonisk bølge refererer til en slags elektrisk bølgeform med højere frekvens end fundamental bølge, og dens kilde kommer generelt fra faktorer som ikke-lineær belastning, ikke-sinusformet spænding og elektromagnetisk interferens. Arbejdsprincippet for at skifte strømforsyning bestemmer, at det er nemt at producere harmoniske.
1. Kortslutningseffekt af kondensatorfilterkredsløb
Ved at skifte strømforsyning reducerer kondensatorfilterkredsløbet hovedsageligt den pulserende spænding på udgangen af strømforsyningen, men ved høj frekvens er kondensatoren også en kortslutning. Kortslutning vil dog få harmonisk strøm til at strømme ind i strømforsyningen, producere oscillation i lederen og forårsage støj og termisk effekt.
2. Resonanseffekt af induktansfilterkredsløb
I koblingsstrømforsyningen bruges induktansfilterkredsløbet hovedsageligt til at forhindre højfrekvent pulsering af strømforsyningsudgangen. Når belastningsstrømmen er meget lav, er induktansen i en resonanstilstand, hvilket vil producere højfrekvent harmonisk strøm. Den genererede højfrekvente harmoniske strøm vil give resonans i strømforsyningens kondensator og linjeinduktans og generere højfrekvent oscillation, når strømmen flyder.
3. Resonanspåvirkning af induktansfeedback-kredsløb
Resonant feedback-kredsløb er en vigtig ydeevnekarakteristik for at skifte strømforsyning. Feedback-controlleren bruges til kontinuerligt at overvåge belastningen og strømforsyningen for at justere strømforsyningens output i tide og forbedre effektiviteten af hele kredsløbet. Imidlertid vil det induktive feedback-kredsløb reducere udgangsspændingen af strømforsyningen gennem resonanskredsløbet, hvilket vil øge genereringen af harmonisk strøm.
4. Påvirkningen af arbejdsfrekvens
Jo højere arbejdsfrekvensen er for at skifte strømforsyning, jo højere harmoniske og rigere er den harmoniske strøm. Den højfrekvente strøm vil generere relativt store elektromagnetiske bølger på spolen, hvilket også vil føre til det fænomen, at selve det elektriske apparat og elektromagnetiske bølger er fulde af interaktion i luften.
Skader ved at skifte strømforsynings harmoniske
Harmonisk af skiftende strømforsyning vil gøre skade på udstyr og system, og den specifikke skade er som følger:
1. Skader på selve strømforsyningen.
Den harmoniske, der genereres ved at skifte strømforsyning ved høj frekvens, vil øge det interne varmeforbrug i skifterøret og øge risikoen for dets skade.
2. Skader på lasten
Udgangsharmonikken af skiftende strømforsyning vil påvirke belastningen, hvilket er let at beskadige komponenterne i kredsløbet, især for præcisionsinstrumenter og medicinsk udstyr.
3. Skader på elnettet
Efter at den skiftende strømforsyning udsender harmoniske, vil den spredes gennem strømnettet og øge den harmoniske strøm i strømnettet, hvilket vil føre til problemer som overbelastning af strømnettet, temperaturstigning på kabler, beskadigelse af strømtransformatorkernen og så videre, hvilket påvirker stabiliteten.
Løsninger til harmoniske af skiftende strømforsyning
For bedre at løse det harmoniske problem med at skifte strømforsyning, er følgende løsninger normalt vedtaget:
1. Vedtag harmonisk undertrykkelseskredsløb.
Brug af harmonisk undertrykkelseskredsløb kan begrænse genereringen af højfrekvent strøm og effektivt reducere indflydelsen af harmonisk strøm på skiftende strømforsyning.
2. Indsæt et nyt filter
Det nye filter har en god løsning på det harmoniske problem med at skifte strømforsyning, såsom at bruge ikke-induktiv topologikredsløb, multi-kondensator-multi-parameter filter og så videre.
3. Forbedre designet af skiftende strømforsyning.
I designet af skiftende strømforsyning bør vi optimere dens elektroniske komponenter, ledningsformer og kompositmaterialer for at minimere dens interne energitab og energiforringelse og reducere genereringen af harmoniske.
4. Installer energibesparende apparater eller øg udgangsspændingen.
Ved at installere energibesparende apparater eller øge udgangsspændingen fra skiftende strømforsyning kan genereringen og indflydelsen af harmonisk strøm effektivt reduceres.
