直流电源的构造
常用直流电源,首要是为电子设备供应直流电源供电。电子设备所需求的直流电压,局限普通都在几伏到十几伏,而交流市电电源供应的电压为220v(110v),频率为50hz(60hz)。开关电源的效果就是把一个高电压品级的工频交流电变换成一个低电压品级的直流电。
直流电源图构造
工频交流电进入直流电源后被直接整流,省去了体积大、分量大的工频整流变压器。整流器输出为电压很高的直流电,整流后的电压经电容滤波,电压的均匀值为300v~310v。高电压品级的直流电送往逆变器的输入端,经逆变器变换,变为高电压、高频交流电。当前开关电源逆变器的变换任务频率在几十到几百khz 局限。逆变器输出的交流电能,接高频降压变压器的原边,因为经逆变器发生的高频交流电的频率比工频高得多,所以高频变压器的体积要比同容量的工频变压器小得多,从基本上减小了整个电源的体积和分量。逆变器发生的高频交流电经高频变压器降压后,在经由整流、稳压等环节,变换出契合负载要求的低压直流电能,供应负载。
直流电源道理图
若何选用直流电源?
工频整流电路普通为不成控整流电路,依据电源容量的巨细,可所以单相整流,普通选用单相桥式构造,大容量的开关电源可用三订交流电源。
直流电源在输入抗搅扰功能上,因为其本身电路构造的特点(多级串联),普通的输入搅扰如浪涌电压很难经过,在输出电压不变度这一技能目标上与线性电源比拟具有较大的优势,其输出电压不变度可达0.5% ~ 1%。开关电源模块作为一种电力电子集成器件,在选用中应留意以下几点.
1. 输出电流的选择
因直流电源任务效率高,普通可到达80%以上,故在其输出电流的选择上,应精确测量或核算用电设备的最大接收电流,以使被选用的开关电源具有高的功能价钱比,
凡间输出核算公式为:
直流电源输出核算公式
2. 接地
开关电源比线性电源会发生更多的搅扰,对共模搅扰敏感的用电设备,应接纳接地和屏障办法,因而开关电源普通应带有emc电磁兼容滤波器。
3. 维护电路
开关电源在设计中必需具有过流、过热、短路等维护功用,故在设计时应首选维护功用完备的开关电源模块,而且其维护电路的技能参数应与用电设备的任务特征相匹配,以防止损坏用电设备或开关电源。
直流电源-谐波风险
(1) 添加扭转电机的损耗
电念头在正常继续运转前提下,电网中负序电压不超越额外电压的2%,假如电网中谐波电压折算成等值基波负序电压大于这个数值,则附加功耗分明添加。对扭转电机发生附加功率损耗和发烧,并能够惹起振动。
(2) 加快金属化膜电容器老化
在电网中金属化膜电容器被很多用于无功赔偿或滤波器,而在谐波的长时间效果下,金属化膜电容器会加快老化。对无功赔偿电容器组惹起谐振或谐波电流的扩大,招致电容器因过负荷或过电压而损坏;对电力电缆也会形成过负荷或过电压击穿。
(3) 污染公用电网
公用电网的谐波特殊严峻时,不单使接入该电网的设备(电视机、核算机等)无法正常任务,甚至会形成毛病,并且还会形成向公用电网的中性线注入更多电流,形成超载、发烧,影响电力正常保送,添加电网的损耗。当发作谐振或扩大时损耗可到达相当大的水平。
(4)对继电维护、主动节制安装、信息机形成误举措和搅扰,影响牢靠性。
假如继电维护安装是按基波负序量整定其整定值巨细,此时,若谐波搅扰叠加到极低的整定值上,则能够会惹起负序维护安装的误举措,影响电力系统平安。
(5) 影响直流电源变压器任务
谐波电流,特殊是3次(及其倍数)谐波侵入三角形衔接的变压器,会在其绕组中构成环流,使绕组发烧。对y形衔接中性线接地系统中,侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线发烧。谐波添加电度表自身的误差,用户既接收基波无功又接收谐波功率。谐波不只显示为电流谐波,并且因为谐波电流对电网冲击使供电电压含有谐波,这就使得一样子网都邑遭到谐波的影响。
(6) 添加输电线路功耗
假如电网中含有高次谐波电流,那么,高次谐波电流会使输电线路功耗添加。 假如输电线是电缆线路,与架空线路比拟,电缆线路对地电容要大10 ~ 20倍,而感抗仅为其1/3 ~ 1/2,所以很轻易构成谐波谐振,形成绝缘击穿。