В последние годы резко возросло число используемы) электронных устройств, которые б своем составе имеют импульсные блоки питания. А это означает, что искажения, вносимые в сеть данными источниками, возросли, что отрицательно влияет на проводку электршеской сети и электроприборы, подключенные к ней.
Вносимые искажения делятся на два вида: гармонические и нелинейные. Для устранения данных видов искажений в импульсные блоки питания вводят так называемые “Корректоры коэффициента мощности” (ККМ, PFC — Power Factor Corrector).
Корректоры коэффициента мощности делятся на два основных типа — пассивные и активные. Пассивный метод коррекции чаще всего j применяется в недорогих малопотребляющих устройствах, где не предъявляется строгих требований к интенсивности младших гармоник тока и в большинстве случаев реализуется использованием полосового LC-фильтра. Пассивная коррекция позволяет достичь максимального значения коэффициента мощности около 0,9. Активный метод коррекции предполагает наличие переключаемого с высокой частотой (50 — 200 кГц) коммутационного элемента, который в группе с дополнительными элементами обеспечивает требуемую форму кривой потребляемого тока. Данный метод коррекции позволяет достичь максимального значения коэффициента мощности около 0,99 при коэффициенте нелинейных искажений THD (Total Harmonic Distortion) 0.05 для устройств малой и средней мощности.
В качестве объекта исследования был выбран корректор коэффициента мощности, схема которого основана на схеме преобразователя повышающего типа. Основными преимуществами преобразователя данного типа являются: малые пульсации входного тока, что обусловлено непрерывностью кривой входного тока; возможность повышения напряжения на выходе преобразователя; меньшие габариты накопительного дросселя по сравнению с другими схемами, т.к. дроссель накапливает только часть передаваемой энергии. В качестве метода управления был выбран гистерезисный метод управления. При данном методе управления с силовой части схемы ннмшотся два сигнала: с датчика тока дросселя и датчика напряжения на нагрузке, затем в тракте системы управления генерируются два опорных сигнала, один из которых для пиковых значений тока дросселя, и другой для минимальных. Согласно данного метода, ключ включается, когда величина тока дросселя оказывается меньше значения нижнего иморного сигнала , а выключается, при переходе тока дросселя через ннрюпие верхнего опорного сигнала, приводя к контролю с переменной t»« сотой. С данным методом управления преобразователь работает в режиме непрерывного тока дросселя, а основным достоинством цимиется отсутствие больших искажений в кривой входного тока.
Модель активного корректора коэффициента мощности с ми серезисным методом управления составлена на базе блоков программы Matlab Simulink по математическим уравнениям, пгшсмвающих работу преобразователя. Система управления построена lid логических элементах. Другая модель была собрана на основе ии-ментов расширения Matlab Simulink — PowerSystemBlockset. Время \им чега по данной модели значительно превосходит время потраченное ни расчеты модели, построенной по уравнениям (расчеты производились на компьютере с процессором Intel PIII — 733 МГц, RAM
256 МБ). При исследовании работы модели первоначально производился запуск без схемы управления (коммутационный элемент иг работал). В данном случае схема работала подобно выпрямителю с » мкостным фильтром, угол сдвига между током и напряжением 1 оставил минус 16 эл. градусов, а коэффициент нелинейных искажений 0,97. Подключив систему управления, были получены следующие результаты: угол сдвига между током и напряжением составил 0,9 эл. фпдусов, а коэффициент нелинейных искажений — 0,23. Далее исследовалась способность схемы стабилизировать напряжение на нагрузке, а также работа схемы при изменении параметров системы управления, таких как порог гистерезиса и изменение опорных сигналов. В результате исследования модели, были сделаны следующие им воды: при уменьшении порогов гистерезиса уменьшаются пульсации сока дросселя, а следовательно уменьшается и коэффициент нелинейных искажений; с уменьшением нагрузки увеличивается нходной ток (в рамках рабочих режимов), коэффициент мощности при ном увеличивается, а напряжение на нагрузке падает незначительно; ммходное напряжение помимо пульсаций с двойной частотой сети содержит еще и высокочастотные пульсации, величина которых, по сравнению со средним значением напряжения на нагрузке очень мала.
В последние годы резко возросло число используемы) электронных устройств, которые б своем составе имеют импульсные блоки питания. А это означает, что искажения, вносимые в сеть данными источниками, возросли, что отрицательно влияет на проводку электршеской сети и электроприборы, подключенные к ней.
