0 引言
電源發(fā)展到今天,經(jīng)歷了相控電源,,線形電源,,和開關(guān)電源的發(fā)展歷程,,并且現(xiàn)在更朝著小型化綠色化的方向發(fā)展。相控電源體積大,,重量重,,有龐大的工頻變壓器和電抗器及電容,變壓器電抗器鐵損及銅損較大,,有溫升散熱通風(fēng)問題,,其中和效率只在60%~80%左右,功率因數(shù)低,,約為0.6~0.7,,穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度差,,小于2%,,紋波系數(shù)大,小于2%,,無備份或1+1備份,,故障或檢修時必需停機(jī)處理,并且有些元件是無法更換的,,由分立元件組成,,難以控制,自動化程度低,,在輸入電源波動較大或嚴(yán)重不平衡時,無法輸出穩(wěn)定的直流電,,龐大的工頻變壓器及電抗器發(fā)出的噪音較大,,約有60dB。由于相控電源的這么多的缺點,,就迫切需要一種新型的電源來代替它,,隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展,也給開關(guān)電源的出現(xiàn)提供了契機(jī),。開關(guān)電源體積小,,重量輕,綜合效率高,,大于96%,,功率因數(shù)高,大于0.92,,穩(wěn)壓,、穩(wěn)流精度高,小于0.5%,,紋波系數(shù)小,,小于0.1%,,模塊積木式組合結(jié)構(gòu),實行N+1配套,,可以在運行中帶電更換模塊,,維護(hù)方便,可靠性高,,自動化程度高,,具有智能設(shè)備的性能,有微機(jī)控制,、遠(yuǎn)端接口,,組成智能化電源系統(tǒng),便于集中監(jiān)控,,實現(xiàn)無人值守,,一般相控難于做到的,開關(guān)電源均能做到,,對交流輸入電源要求范圍寬,,在輸入電源波動較大或嚴(yán)重不平衡時,仍能輸出穩(wěn)定的直流電,,電源的噪音主要是風(fēng)機(jī)發(fā)出的噪音,,噪音小于50dB。線形電源也由于其體積大,,效率低少出電源,,只在對效率要求不高的情況下運用于小功率電源中。
由于在相控整流電路中由于其基波電壓和基波電流存在位移因數(shù),,在開關(guān)整流電路中只有當(dāng)線路的峰值電壓大于濾波電容兩端的電壓時,,整流元件中才有電流流過,因此造成了功率因數(shù)低,,形成了諧波電流,。諧波電流對電網(wǎng)又存在以下幾方面的危害,影響了綠色化的實現(xiàn),。
?、僦C波電流的“二次效應(yīng)”,即電流流過線路阻抗而造成的諧波壓將反過來使電網(wǎng)電壓波形也發(fā)生畸變,。
?、谥C波電流引起電路故障,損壞設(shè)備,。如使線路和配電設(shè)備過熱,,諧波電流還會引起電網(wǎng)LC諧振,或者高次諧波電流流過電網(wǎng)的高壓電容,,使之過流,、過熱而導(dǎo)致電容器損壞,。
③三相四線制電路中,,三次諧波在中線中的電流同相位,,合成中線電流很大,可能超過相電流,,中線又無保護(hù)裝置,,使中性線因過流而導(dǎo)致中型線過熱而引起火災(zāi)并損壞電氣設(shè)備。
?、苤C波電流對自身及同一系統(tǒng)中的其它電子設(shè)備產(chǎn)生惡劣的影響,,如引起電子設(shè)備誤操作,引起電話網(wǎng)噪音,,引起照明設(shè)備故障等,。
隨著功率因數(shù)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的功率因數(shù)校正技術(shù)及其拓?fù)浔惶崃顺鰜?,現(xiàn)有的有單級功率因數(shù)校正,,兩級功率因數(shù)校正。按相數(shù)分可分為單相的和三相的,。不同的拓?fù)浠蚨嗷蛏俚拇嬖谶@樣或者那樣的問題,。隨著提出了綠色化的同時,人們也越來越多的追求高效率,,高功率密度,,低EMI,小型化的電源,,因此,,本文所要提出的新型軟開關(guān)功率因數(shù)電路就應(yīng)運而生。
1 主電路拓?fù)?/strong>
下面對電路的各個時段的工作過程進(jìn)行一一分析
低通態(tài)電阻的功率MOS器件,,此問題可得到改善。有很好的應(yīng)用前景,,適應(yīng)了高效率,,低EMI,小體積,,綠色化的發(fā)展趨勢,。