Како решити хармоник прекидачког напајања
У савременој електронској опреми, прекидачко напајање је широко коришћен облик напајања, који има карактеристике мале величине и високе ефикасности. Међутим, прекидачко напајање ће такође производити хармонике, који ће у одређеној мери утицати на квалитет напајања и стабилност електричне мреже, па чак и оштетити кола и уређаје. Због тога је императив решити проблем хармоника прекидачког напајања.
Узроци хармоника у расклопном напајању
Хармонични талас се односи на врсту електричног таласа са вишом фреквенцијом од основног таласа, а његов извор генерално потиче од фактора као што су нелинеарно оптерећење, несинусоидни напон и електромагнетне сметње. Принцип рада прекидачког напајања одређује да је лако произвести хармонике.
1. Ефекат кратког споја у кругу филтера кондензатора
У прекидачком напајању, коло филтера кондензатора углавном смањује пулсирајући напон на излазу напајања, али на високој фреквенцији, кондензатор је такође кратак спој. Међутим, кратки спој ће довести до протока хармоничне струје у напајање, произвести осцилације у проводнику и изазвати буку и топлотни ефекат.
2. Резонантни ефекат кола индуктивног филтера
У прекидачком напајању, коло индуктивног филтера се углавном користи за спречавање високофреквентне пулсације излаза напајања. Када је струја оптерећења веома ниска, индуктивност је у резонантном стању, што ће произвести високофреквентну хармонску струју. Генерисана високофреквентна хармоничка струја ће резонирати у кондензатору напајања и индуктивности линије, и генерисати високофреквентне осцилације када струја тече.
3. Резонантни утицај индуктивног повратног кола
Резонантно коло повратне спреге је важна карактеристика перформанси прекидачког напајања. Контролер повратне спреге се користи за континуирано праћење оптерећења и напајања, како би се на време прилагодио излаз напајања и побољшала ефикасност целог кола. Међутим, коло индуктивне повратне спреге ће смањити излазни напон напајања кроз резонантно коло, што ће повећати генерисање хармонске струје.
4. Утицај радне фреквенције
Што је већа радна фреквенција прекидачког напајања, то су већи хармоници и богатија хармоничка струја. Струја високе фреквенције ће генерисати релативно велике електромагнетне таласе на калему, што ће такође довести до појаве да сам електрични апарат и електромагнетни таласи буду пуни интеракције у ваздуху.
Штета хармоника расклопног напајања
Хармоник прекидачког напајања ће нанети штету опреми и систему, а специфична штета је следећа:
1. Оштећивање самог прекидачког напајања.
Хармоник који се генерише прекидачким напајањем на високој фреквенцији ће повећати унутрашњу потрошњу топлоте расклопне цеви и повећати ризик од њеног оштећења.
2. Штета за оптерећење
Излазни хармоници прекидачког напајања ће утицати на оптерећење, које је лако оштетити компоненте у колу, посебно за прецизне инструменте и медицинску опрему.
3. Штета за електричну мрежу
Након што склопно напајање произведе хармонике, оно ће се ширити кроз електроенергетску мрежу и повећати хармонску струју електричне мреже, што ће довести до проблема као што су преоптерећење електричне мреже, пораст температуре каблова, оштећење језгра енергетског трансформатора и тако даље, утичући на стабилност.
Решења хармоника прекидачког напајања
У циљу бољег решавања хармонијског проблема комутационог напајања обично се усвајају следећа решења:
1. Усвојите коло за сузбијање хармоника.
Коришћење кола за сузбијање хармоника може ограничити генерисање струје високе фреквенције и ефикасно смањити утицај хармонијске струје на прекидачко напајање.
2. Усвојите нови филтер
Нови филтер има добро решење за хармонијски проблем прекидачког напајања, као што је коришћење неиндуктивног тополошког кола, филтера са више кондензатора и више параметара и тако даље.
3. Побољшати дизајн прекидачког напајања.
У пројектовању прекидачког напајања, требало би да оптимизујемо његове електронске компоненте, облике ожичења и композитне материјале, тако да минимизирамо његов унутрашњи губитак енергије и деградацију енергије и смањимо стварање хармоника.
4. Инсталирајте уређаје који штеде енергију или повећајте излазни напон.
Уградњом уређаја за уштеду енергије или повећањем излазног напона прекидачког напајања, стварање и утицај хармонске струје може се ефикасно смањити.
