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50A/220V全負(fù)載范圍軟開關(guān)電站操作電源功率模塊設(shè)計探討

作者: 時間:2012-02-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1.概述

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/231150.htm

發(fā)電廠及變電站大容量直流系統(tǒng)組屏?xí)r充電多采用10A或20A高頻,而在大容量系統(tǒng)中這樣用會造成數(shù)量眾多,組屏面數(shù)增加,故障點增多。所以,急需研制一種大容量的功率模塊來解決這些問題?;诖硕邪l(fā)了一種50A/220V全負(fù)載范圍電站操作功率模塊,該模塊具有以下技術(shù)特點:

⑴采用全橋變換電路拓?fù)?,輸出功率大?br style="margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; "> ⑵移相技術(shù),實現(xiàn)ZVS+ZCS-PWM,開關(guān)損耗小、效率高,附加元件少;
⑶特殊技術(shù)使條件與負(fù)載大小無關(guān)(全范圍軟開關(guān))、減小環(huán)流和占空比丟失;
⑷模塊并聯(lián)互備份、先進(jìn)均流技術(shù),可靠均流、熱拔插;
⑸采用先進(jìn)功率器件,提高效率、可靠性、降低成本;
⑹高頻開關(guān)工作,低噪聲,小體積;
⑺采用高頻輸出整流技術(shù),減小損耗;
⑻采用高頻損耗低、居里點高的磁性材料,降低鐵損;
⑼采用無源功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù),以提高功率因數(shù);
⑽采用EMI電路,減小差模共模干擾,改善EMI環(huán)境;
⑾采用專用控制集成芯片,電路實現(xiàn)簡潔。

2. 相關(guān)技術(shù)背景簡介

2.1無源功率因數(shù)校正與輸入EMI

功率因數(shù)(PF)為:

即諧波因數(shù)(失真因數(shù))γ與相移因數(shù)的乘積。
對現(xiàn)代功率變換電路,;但諧波嚴(yán)重時,如不采取措施,則γ=0.5~0.8。
PFC分無源型、有源型。無源PFC實際上在輸入整流后,采用LC濾波電路來抑制電流諧波。而且,通過增大電感、減小電容可提高輸入功率因數(shù)。當(dāng)電感為無窮大時,三相電路的諧波因數(shù)γ≈0.955。實際上,電感足夠大,即可滿足PF要求。圖2為三相無源PFC的PF值與電感標(biāo)幺值的關(guān)系曲線。
:當(dāng) 時,PF≈γ≈0.94,。

由于,從PFC要求的角度,電容可以很小。因此,只要電容的取值滿足直流紋波的要求即可。

仿真和以前產(chǎn)品實驗也說明,滿足項目要求的PF≧0.92,具有較小電感L的無源PFC技術(shù)就可以滿足。 設(shè)計時應(yīng)采用特殊的整流技術(shù)、濾波電感和電容。

電源輸入的非線性引起的主要是低頻諧波干擾。高頻電磁干擾是開關(guān)電源EMI的另一類主要形式。它指150kHz—30MHz的高頻傳導(dǎo)干擾。分兩類:

差模干擾:高頻器件開關(guān)引起的輸入線之間的干擾;
共模干擾:即功率器件、變壓器與機(jī)殼地之間的漏電流引起的輸入線與機(jī)殼地之間的干擾。


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關(guān)鍵詞: 軟開關(guān) 電源 模塊

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