传统的交流-直流(ac-dc)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统lc滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
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绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar tansistor,igbt)是一种复合开关器件,关断时的电流拖 尾会导致较大的关断损耗,如果在关断前使流过它的电流降到零,则可以显着地降低开关损耗,因此igbt宜采用零电流(zcs)关断方式。igbt在 零电压条件下关断,同样也能减小关断损耗,但是mosfet在零电流条件下开通时,并不能减小容性开通损耗。谐振转换器(resonantconverter ,rc)、准谐振转换器(qunsi-tesonant converter,qrc)、多谐振转换器(multi-resonantconverter,mrc)、零电压开关pwm转换器(zvs pwm converter)、零电流开关pwm转换器(zcs pwm converter)、零电压转换(zero-voltage-transition,zvt)pwm转换器和零电流转换(zero- voltage-transition,zvt)pwm转换器等,均属于软开关直流转换器。电力电子开关器件和零开关转换器技术的发展,促使了高频开关电源的发展。
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一直以来,开关电源模块的电磁干扰是一个重要的解决点,从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面,即传导干扰和辐射的干扰。
传导干扰是由于电路中寄生参数的存在,以及开关电源中开关器件的开通与判断,使得开关电源在交流输入端产生较大的共模干扰和差模干扰。
辐射的干扰是指由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场,而变化的磁场又产生变化的电场,这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。
为了减轻和抵抗这些电磁干扰对电网及电子设备产生的危害,设了x电容和y电容,其中x电容主滤波作用,常用于差模滤波,与共模电感匹配,并联在输入的两端,滤除l、n线之间的差模信号,可防对外干扰。而y电容主接地,常用于共模滤波,对称使用,接于l于地或n于地之间,滤除l对地或n对地之间的差模信号。基于漏电流的---,y电容值不能太大。
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