大功率直流電源的PFC
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
由于前端整流電路的存在，程控電源對于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非線(xiàn)性的負載。當沒(méi)有進(jìn)行功率因子校正(PFC)時(shí)，程控電源從電網(wǎng)拉載的電流是一種非常典型的雙峰脈沖波形,如下圖所示。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/276531.htm
這種脈沖波形具有幅值高、持續時(shí)間短的特點(diǎn)，這是因為電源的直流總線(xiàn)濾波電容僅在電網(wǎng)的交流電壓值高于直流總線(xiàn)電壓值時(shí)才進(jìn)行充電，也就是在輸入電壓的峰頂附近充電。這種電流波形具有較高的諧波分量和電流有效值，從而推高了視在功率，但對有功功率沒(méi)有實(shí)際的貢獻，于是導致了功率因子的降低。
為了提升功率因子，AMETEK SORENSEN的SG系列電源采用了被動(dòng)式PFC的設計，在其輸入端整流器的直流側放置了一個(gè)工頻電感器，具體位于整流器和直流總線(xiàn)的濾波電容之間。該裝置能夠降低電源從電網(wǎng)拉載的電流尖峰，延長(cháng)電流流經(jīng)的時(shí)間，從而減輕電網(wǎng)輸入電流的不連續性。相應地，輸入電流波形的諧波分量就得以降低，功率因子就得以提升。如下圖Oscillogram 1是AMETEK Sorensen SGA10x1200在400V AC電網(wǎng)供電條件下滿(mǎn)載工作(10V/1200A輸出)時(shí)的電網(wǎng)拉載電流波形。
當然，使用這種技術(shù)提高功率因數的方法也不是適用于所有條件。因為隨著(zhù)電流的降低，為維持電流連續性會(huì )要求更高的電感。而對于使用固定電感且需要保證高功率條件下的功率因數的電源設備來(lái)說(shuō)，輕載時(shí)的功率因子提升成都則不會(huì )得到大幅度的改善。如下圖Oscillogram 2和3是AMETEK Sorensen SGA10x1200在400V AC電網(wǎng)供電條件下分別帶載50%和10%時(shí)的電網(wǎng)拉載電流的波形。
通過(guò)測試我們可以發(fā)現，在添加了這種被動(dòng)式PFC電路后AMETEK Sorensen SG系列電源的功率因子在滿(mǎn)載工作時(shí)大約可達0.95，半載時(shí)大約在0.92,10%帶載時(shí)大約在0.75。而電流的總諧波失真(THD)也可以控制在0.3以?xún)?，有效地提升了該產(chǎn)品的電網(wǎng)友好性。
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