Hoe de harmonische van een schakelende voeding op te lossen
In moderne elektronische apparatuur is schakelende voeding een veelgebruikte vorm van voeding, die de kenmerken heeft van klein formaat en hoog rendement. Een schakelende voeding zal echter ook harmonischen produceren, die tot op zekere hoogte de kwaliteit van de stroomvoorziening en de stabiliteit van het elektriciteitsnet zullen beïnvloeden, en zelfs schade aan circuits en apparaten kunnen veroorzaken. Daarom is het absoluut noodzakelijk om het harmonische probleem van de schakelende voeding op te lossen.
Oorzaken van harmonischen in schakelende voeding
Harmonische golf verwijst naar een soort elektrische golfvorm met een hogere frequentie dan de fundamentele golf, en de bron ervan komt doorgaans voort uit factoren zoals niet-lineaire belasting, niet-sinusvormige spanning en elektromagnetische interferentie. Het werkingsprincipe van schakelende voeding bepaalt dat het eenvoudig is om harmonischen te produceren.
1. Kortsluiteffect van condensatorfiltercircuit
Bij schakelende voeding vermindert het condensatorfiltercircuit voornamelijk de pulserende spanning op de uitgang van de voeding, maar bij hoge frequentie is de condensator ook kortsluiting. Kortsluiting zorgt er echter voor dat er harmonische stroom in de voeding vloeit, oscillatie in de geleider veroorzaakt en ruis en thermische effecten veroorzaakt.
2. Resonantie-effect van inductiefiltercircuit
In de schakelende voeding wordt het inductiefiltercircuit voornamelijk gebruikt om de hoogfrequente pulsatie van de voedingsuitgang te voorkomen. Wanneer de belastingsstroom erg laag is, bevindt de inductantie zich in een resonante toestand, waardoor hoogfrequente harmonische stroom ontstaat. De gegenereerde hoogfrequente harmonische stroom zal resoneren in de voedingscondensator en lijninductantie, en hoogfrequente oscillatie genereren wanneer de stroom vloeit.
3. Resonantie-invloed van inductantie-feedbackcircuit
Resonant feedbackcircuit is een belangrijk prestatiekenmerk van schakelende voeding. De feedbackcontroller wordt gebruikt om de belasting en voeding continu te bewaken, om de uitgangsspanning van de voeding op tijd aan te passen en de efficiëntie van het hele circuit te verbeteren. Het inductieve feedbackcircuit zal echter de uitgangsspanning van de voeding via het resonantiecircuit verlagen, waardoor de opwekking van harmonische stroom zal toenemen.
4. De invloed van de werkfrequentie
Hoe hoger de werkfrequentie van de schakelende voeding, hoe hoger de harmonischen en hoe rijker de harmonische stroom. De hoogfrequente stroom zal relatief grote elektromagnetische golven op de spoel genereren, wat ook zal leiden tot het fenomeen dat het elektrische apparaat zelf en elektromagnetische golven vol interactie in de lucht zijn.
Schade door harmonischen van schakelende voeding
Harmonische stroomvoorziening zal schade toebrengen aan apparatuur en systeem, en de specifieke schade is als volgt:
1. Schade aan de schakelende voeding zelf.
De harmonische die wordt gegenereerd door het schakelen van de voeding met hoge frequentie zal het interne warmteverbruik van de schakelbuis verhogen en het risico op schade vergroten.
2. Schade aan de lading
De uitgangsharmonischen van de schakelende voeding zullen de belasting beïnvloeden, waardoor de componenten in het circuit gemakkelijk kunnen worden beschadigd, vooral voor precisie-instrumenten en medische apparatuur.
3. Schade aan het elektriciteitsnet
Nadat de schakelende voeding harmonischen heeft afgegeven, zal deze zich door het elektriciteitsnet verspreiden en de harmonische stroom van het elektriciteitsnet verhogen, wat zal leiden tot problemen zoals overbelasting van het elektriciteitsnet, temperatuurstijging van kabels, schade aan de kern van de stroomtransformator en enzovoort, waardoor de stabiliteit wordt aangetast.
Oplossingen voor harmonischen van schakelende voeding
Om het harmonische probleem van de schakelende voeding beter op te lossen, worden meestal de volgende oplossingen toegepast:
1. Gebruik een harmonisch onderdrukkingscircuit.
Het gebruik van een harmonisch onderdrukkingscircuit kan de opwekking van hoogfrequente stroom beperken en de invloed van harmonische stroom op de schakelende voeding effectief verminderen.
2. Gebruik een nieuw filter
Het nieuwe filter biedt een goede oplossing voor het harmonische probleem van schakelende voeding, zoals het gebruik van een niet-inductief topologiecircuit, een multi-condensator-multi-parameterfilter enzovoort.
3. Verbeter het ontwerp van de schakelende voeding.
Bij het ontwerp van een schakelende voeding moeten we de elektronische componenten, bedradingsvormen en composietmaterialen optimaliseren, om het interne energieverlies en de energiedegradatie te minimaliseren en de opwekking van harmonischen te verminderen.
4. Installeer energiebesparende apparaten of verhoog de uitgangsspanning.
Door energiebesparende apparaten te installeren of de uitgangsspanning van de schakelende voeding te verhogen, kan de opwekking en invloed van harmonische stroom effectief worden verminderd.
