PREREGULATOARE PENTRU CORECTIA FACTORULUI DE PUTERE(PFC) referat





PREREGULATOARE PENTRU CORECTIA FACTORULUI DE PUTERE(PFC)

Preregulatoarele sunt utilizate in general pentru puteri pana la 1,5Kw,in locul redresorului comandat PWM.Ele asigura un current absorbit cvasisinusoidal.

                              Fig. 1 Filtru pasiv - schema

Preregulatorul poate ut iliza una din configuratiile de chopper cunoscute: buck,boost sau buck-boost.

Utilizarea structurii buck este limitata.



mal'>Fig. 2 Montajul buck

Montajul nu poate asigura o corectie optimala a factorului de putere , pentru ca apar intrruperi in curentul de intrare indata ce tensiunea la intrare scade sub tensiunea de iesire.

El poate fi utilizat cand sunt necesare tensiuni scazute la iesire si factorul de putere poate avea valori moderate.Curentul choppat poate genera zgomote considerabile in linie, iar tensiunea maxima de intrare apare la bornele intrerupatorului T, ceea ce pune probleme de comanda.

Convertorul boost este cel mai utilizat in cadrul PFC, deoarece el opereaza in mod continuu, nu choppeaza curentul de intrare si inductanta L actioneaza ca si filtru al curentului.

Comanda tranzistorului T, aflat in montaj emitor comun este usor de facut, cu un semnal avand masa ca referinta, iar tensiunea la bornele lui T limitata la valoarea tensiunii de iesire.

Montajul boost avand un current de varf mai mic decat in celelalte structuri, este indicat sa fie utilizat pentru puteri mari.Dezavantajul major este ca nu asigura o protectie simpla la scurtcircuit.

Fig. 3 Montajul boost

Montajul buck-boost furnizeaza tensiuni mai mari sau mai mici decat cea de intrare.

Fig. 4 Montajul buck-boost

El ofera avantajul posibilitatii de limitare a curentului.Dezavantajul este ca opereaza in mod discontinuu, ceea ce poate duce la curenti de varf de doua pana la patru ori curentul mediu de linie.Zgomotele create pun probleme serioase.Din aceasta cauza e utilizat in aplicatii de foarte mica putere, pana la 1500W, pentru balasturile lampilor fluorescente si sursele de alimentare ale calculatoarelor.

2 Preregulator utilizand structura boost

Implementarea structurii boost pentru corectarea formei de unda a curentului absorbit de un redresor monofazat- bialternanta este prezentata in Fig.5.

Fig. 5 Redresor bialternanta cu preregulator, avand structura boost

Codensatorul C micsoreaza riplul tensiunii de iesire uies si inmagazineaza energia ceruta de sistem.

Curentul la intrare este sinusoidal si in faza cu u ,deci la iesirea puntii redresoare ud si id = iL trebuie sa fie in faza.

Cu Û = √2U; i = √2I puterea la intrarea convertorului va fi :

pin(t) = u(t)∙i(t)=√2Usinωt√2Isinωt = 2UIsin2ωt = 2UI

Fig. 6 Tensiunea ud si curentul id

Capacitatea C avand o valoare mare ,tensiunea la iesire se poate presupune continua uies = Ūies; deci ,puterea la iesire va fi :

                        pies(t) = ŪiesiD (t)

dar: iD(t) = ic(t)+IS

Daca consideram ca in fiecare moment pin(t) = pies(t), rezulta:

Ūies[iC(t)+IS] = UI-UIcos2ωt sau iD (t) = iC(t) +IS =

avand :

 ĪD = IS =

si curentul prin condensator

 ic(t) = - cos2ωt = - ĪDcos2ωt = Iscos2ωt

Ondulatia tensiunii se poate calcula cu relatia :

                       

uies =iC(t)∙dt = - sin2ωt

Curentul de intrare fiind cel care este controlat prin intermediul lui T, spunem ca in acest caz comanda se face in modul current.

Obtinerea semnalului de comanda pentru tranzistorul T in cadrul controlerului se face pe principiul urmator: iLref este valoarea dorita pentru curentul iL si are aceeasi forma cu ud = |u|.

Dar valoarea curentului iL,depinde de sarcina, de puterea absorbita de aceasta, putere care nu este cunoscuta si se poate modifica in timp.

Pentru a putea obtine valoarea de referinta se considera ca sarcina poate fi modelata printr-o rezistenta echivalenta Rech, incat puterea disponibila la iesire va fi:

                       

Pies = Ū2ies/Rech

Puterea la intrare, marimile fiind sinusoidale si in faza:

Pin = UIcosφ = UI = UI/√2= UIL/√2

Neglijand pierderile in convertor, pentru regimul stabilizat:

Pies = Pin→IL = Ū2ies√2/RechU

Valoarea maxima a curentului prin bobina IL va fi construita pornind de la un regulator PI care controleaza tensiunea Ūies la bornele condensatorului C.

Amplitudinea lui iLref trebuie sa fie astfel incat sa mentina tensiunea de iesire la valoarea dorita Uiesref , indifferent de variatia curentului de sarcina si de fluctuatiile tensiunii de alimentare fata de valoarea nominala.Valoarea lui iLref se obtine masurand tensiunea redresata ud = |u| ~U si multiplicand-o cu eroarea amplificata dintre tensiunea de iesire masurata Uiesmax si cea dorita Uiesref.

                                                          

                                     Fig. 7 Schema bloc de comanda a PFC

Mai departe valorile iLref si iLmasurata sunt aplicate unui comparator modulator, care transmite semnalul de comanda spre tranzistorul T in functie de raportul dintre cele doua valori.

Avand la dispozotie valorile iLref si iLmasurata , generarea semnalului de comanda in modul current in cadrul comparatorului modulator se poate face in mai multe feluri:

1.Comanda cu histerezis sau cu abatere constanta

Se alege o abatere constanta ε maxima admisibila pentru curentul iL.

Cand iLmasurata < iLref - ε , T este comandat sa se inchida si curentul iL creste.

Cand iLmasurata > iLref + ε , T se deschide si curentul iL scade pentru ca se deschide dioda D.

Curentul iL contine armonici de inalta frecventa datorita modularii prin comanda.

Fig. 8 Comanda cu histerezis

2.Comanda cu frecventa constanta

Frecventa de comutatie fc a tranzistorului T este constanta.Tranzistorul T este inchis pana iL atinge iLref , moment in care este deschis.Tranzistorul T este inchis din nou dupa o perioada Tc.Comutatia se face cu frecventa fixa fc furnizata de un ceas.

Daca notam cu Iond valoarea varf-varf a ondulatiei curentului pe o perioada Tc putem scrie:

                        ton = |; toff =

fc =

rezulta:

                                    Iond = |u|[Ūies -|u|]/LfcŪies

                                   

                                   

Fig. 9  Comparator modulator cu frecventa constanta

                               |u| = 1/2Ūies→Iondmax = Ūies/4fcL

Fig.10    Variatia ondulatiei curentului

Comanda in mod de conductie critica ( sau discontinua)

Tranzistorul T se blocheaza cand iLmasurat = 2iLref si intra in conductie cand iLmasurat = 0.

La iesirea redresorului necomandat trebuie montat condensatorul Cd pentru eliminarea armonicilor continute in iL , valoarea capacitatii sale fiind suficient de mica pentru a nu modifica forma tensiunii redresate ud.

Fig. 11 Comparator modulator cu conductie critica(discontinua)

Acest tip de comanda este implementat in foarte multe circuite integrate dedicate corectoarelor factorului de putere.

           

Obsevatii:

Toate procedeele de comanda aratate permit sintetizarea formei de unda de tip "sinusoida redresata" pentru curentul iL ,deci curentul absorbit va fi si el aproximativ sinusoidal.

Tensiunea de iesire uies la bornele capacitatii C contine o componenta cu pulsatia 2ωt care nu poate fi compensate prin comanda.

O frecventa fc ridicata conduce la valori L scazute si posibilitatea filtrarii usoare a ondulatiei.Frecventa fc se alege ca un compromise intre aceste avantaje si cresterea pierderilor de comutatie.

Tensiunea Ūies trebuie sa fie mai mare cu cel putin 10% fata de Û.

Condensatorul Cd de valoare mica poate fi utilizat pentru mentinerea ondulatiei de valoare mica.








ECoduri.com - Coduri postale - adresa, caen, cor
Politica de confidentialitate



Copyright © Contact | Trimite referat


Ultimele referate adaugate
Mihai Beniuc
   - Mihai beniuc - „poezii"
Mihai Eminescu Mihai Eminescu
   - Mihai eminescu - student la berlin
Mircea Eliade Mircea Eliade
   - Mircea Eliade - Mioara Nazdravana (mioriţa)
Vasile Alecsandri Vasile Alecsandri
   - Chirita in provintie de Vasile Alecsandri -expunerea subiectului
Emil Girlenu Emil Girlenu
   - Dragoste de viata de Jack London
Ion Luca Caragiale Ion Luca Caragiale
   - Triumful talentului… (reproducere) de Ion Luca Caragiale
Mircea Eliade Mircea Eliade
   - Fantasticul in proza lui Mircea Eliade - La tiganci
Mihai Eminescu Mihai Eminescu
   - „Personalitate creatoare” si „figura a spiritului creator” eminescian
George Calinescu George Calinescu
   - Enigma Otiliei de George Calinescu - geneza, subiectul si tema romanului
Liviu Rebreanu Liviu Rebreanu
   - Arta literara in romanul Ion, - Liviu Rebreanu











Scriitori romani