Корректор коэффициента мощности, Нужна нормативная документация на ККМы Опции

[Nicolai326]

Здравствуйте. Поставлена задача сделать прибор питающийся от сети 220В, 50ГЦ с потребляемой мощностью 350-400Вт. На входе импульсный источник питания. И надо к нему разработать ККМ. Прибор предназначен для работы в лабораториях и на производстве (то есть не для бытовых целей). Собственно вопрос, какой нормативный документ на данный момент регламентирует требования к коэффициенту мощности устройств с такими характеристиками? И нужен ли он (ККМ) вообще в данном случае?

[Ydaloj]

уж если 350-400Вт, то однозначно с ККМ
а если в лабораториях - то тем более

[wim]

уж если 350-400Вт, то однозначно с ККМ

Читайте ГОСТ - до 600 Вт ККМ не нужен.

[Огурцов]

до 600 Вт ККМ не нужен.

так не всё так очевидно, усложнение за счёт ккм может упростить остальную часть схемы, и наоборот

[wim]

усложнение за счёт ккм может упростить остальную часть схемы, и наоборот

ПМСМ, на таких мощностях от ККМ больше вреда, чем пользы. Уровень радиопомех однозначно выше. КПД ККМ, умноженный на КПД резонансного преобразователя, дает выигрыш 1-2 % по сравнению с хорошим прямоходом.
А самое главное - заплатив двойную цену за источник питания с ККМ, россияне все равно платят не потребленную, а за полную мощность, т.е. оплачивают сверхприбыль тех же толстопузов, которые лоббируют ККМы.

[Ydaloj]

ПМСМ, на таких мощностях от ККМ больше вреда, чем пользы. Уровень радиопомех однозначно выше.

ККМ с переменной частотой даёт размазанный спектр на сети без чётко выраженных кратных гармоник, т.е. электромагнитная обстановка лучше, чем у преобразователя с фиксированной частотой. В отличие, кстати, от фикс.частоты, у которой спектр заполнен кратными гармониками вплоть до 30МГц.
А вот питать последующий каскад напрямую от сети, без предККМ - это, во-первых, делать широкий вход 176-264, а во-вторых, бедный bulk, который должен сочетать в себе умение питать источник с увеличивающимся током между полупериодами, и более-менее скромные габариты.

[wim]

ККМ с переменной частотой даёт размазанный спектр на сети без чётко выраженных кратных гармоник

Здесь приведены измеренные спектры кондуктивных помех.
Покажите, пожалуйста, где Вы видите размазывание спектра? Я вижу только то, что спектры помех фазного и нейтрального проводов существенно отличаются, что характерно для всех ККМ (хоть и небольшая, но все-таки проблема).

питать последующий каскад напрямую от сети, без предККМ - это, во-первых, делать широкий вход 176-264

Это говорит о том, что ККМ на самом деле не нужен. Нужен предстабилизатор, чтобы ужать расширенный диапазон сети до нескольких процентов, в пределах которых могут работать LLC и AHB.

более-менее скромные габариты.

Вот у меня два компьютерных БП - один с ККМ, другой без оного. Абсолютно одинаковые габариты. Потому что "уменьшение" габаритов, если они заранее заданы конструктивом, это на самом деле такая же мифология, как и высокий КПД LLC.

[Огурцов]

Это говорит о том, что ККМ на самом деле не нужен. Нужен предстабилизатор

это да, но что ему мешает при этом быть ккмом ?

[wim]

что ему мешает при этом быть ккмом ?

В спектры кондуктивных помех ККМ большая дифференциальная составляющая, которую тоже нужно фильтровать. А появляется она из-за того, что конденсатор сетевого выпрямителя имеет небольшую емкость.
И вообще - кто сказал импульсному источнику питания нужен предстабилизатор?

я вижу, что они даже в схеме накосячили - выход повышающего (неизолированного) двухфазного ККМ обозначен как "50V/12A"

Это сильный аргумент.

у вас 2 разных источника в компьютерах. Сравнивать их некорректно.

Почему это некорректно? Я их сравниваю как потребитель. В источнике на 400 Вт с ККМ все равно нужно принудительное охлаждение. Следовательно, надежность его будет зависеть от вентилятора, что с ККМ, что без оного. Заменить двухзвенный сетевой фильтр на однозвенный не получится. Габариты определяются конструктивом, в который источник встраивается. А экономия электроэнергии - это миф, потому что тарифы определяются исходя из 200 % прибыли, а вовсе не от количества потребителей с "правильным" КМ.

фильтровать пульсации 100Гц со стабилизацией легче, чем 50Гц без стабилизации, требуется меньшая ёмкость и DC вход у последующего каскада будет в более узком диапазоне.

Зто все решено еще в прошлом веке. ШИМ-контроллеры с пропорционально-импульсным управлением (по-буржуински voltage feedforward) или с управлением по пиковому току чудненько стабилизируют входное напряжение, отрабатывая это в каждом цикле коммутации. Так что 100 Гц для них все равно что постоянный ток.

[Огурцов]

В спектры кондуктивных помех ККМ большая дифференциальная составляющая, которую тоже нужно фильтровать. А появляется она из-за того, что конденсатор сетевого выпрямителя имеет небольшую емкость.

какую максимальную ёмкость может иметь конденсатор по ac для 3.5квт ? его будет достаточно для подавления помех ?

И вообще - кто сказал импульсному источнику питания нужен предстабилизатор?

я, но я не сказал, что должен, но что нет принципиальной разницы, а коли так, то по почему бы и не ккм

[wim]

какую максимальную ёмкость может иметь конденсатор по ac для 3.5квт ? его будет достаточно для подавления помех ?

Одними только X-конденсаторами не обойтись - тут нужно еще кое-какое колдунство.

[Огурцов]

тут нужно еще кое-какое колдунство.

и тут вдруг стало возможным то, что отрицалось постом выше ?

[wim]

и тут вдруг стало возможным то, что отрицалось постом выше ?

Специально для Вас. Цитирую.
Единственным решением проблемы

the differential noise increases due to the circuit unsimmetry determined by the asymmetrical location of the Boost inductor

было

To confirm this, the series gate resistor has been increased, further reducing the speed of the Mosfet commutations.

Ну, Вы поняли про коммутационные потери и КПД.

[Огурцов]

Специально для Вас. Цитирую.

вас цитируйте, это ж вы написали про "конденсатор сетевого выпрямителя имеет небольшую емкость"
и к тому же не ответили на интересный практический вопрос: какая ёмкость, эмпирически, всё ещё проходит по требованиям гост ?

Единственным решением проблемы

единственного вполне достаточно

Ну, Вы поняли про коммутационные потери и КПД.

а "хороший прямоход" шумит гораздо меньше, чтобы ему затворы не заваливать ?

[wim]

не ответили на интересный практический вопрос: какая ёмкость, эмпирически, всё ещё проходит по требованиям гост ?

Вопрос Огурцова не имеет практического смысла, потому что, во-первых, дифференциальная составляющая помехи определяется пульсациями тока дросселя, а они (при постоянной индуктивности) от мощности нагрузки не зависят. Во-вторых, если бы Огурцов читал "гост", он бы знал, что измеренные кондуктивные помехи это сумма дифференциальной и синфазной составляющих. Разделить дифференциальную и синфазную составляющую технически возможно, но кроме Огурцова это никому не нужно. В-третьих, в статье однозначно показано, что с однозвенным фильтром никакими ухищрениями с X- и Y-конденсаторами снизить уровень помех ККМ до "требований гост" невозможно. Нужно заваливать фронты импульсов - снижать уровень ВЧ составляющих. Либо просто ставить более дорогой двузвенный фильтр.

а "хороший прямоход" шумит гораздо меньше, чтобы ему затворы не заваливать ?

У любого импульсного источника питания без ККМ дифференциальная составляющая помехи практически отсутствует, соответственно, такого ужаса в верхней части спектра кондуктивных помех там обычно не наблюдается. И поэтому заваливание фронтов дает незначительный эффект.

[Огурцов]

Вопрос Огурцова не имеет практического смысла, потому что

имеет, т.к. вопрос не в помехах, а в том, какое влияние оказывает сам конденсатор на сеть
и таки если оказывает, то для разной нагрузки получается относительно разное влияние
в чём и вопрос

такого ужаса

не верю, давайте модель что ли

[wim]

не верю

Специально для Вас спектры показаны до 100 МГц, хотя достаточно до 30 МГц. Для осознанья тсз и просветленья.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Огурцов]

Специально для Вас

нужное специально для меня вы проигнорировали
а чтобы понять приведённую картинку, вы должны были привести ещё две пары - с неправильным ккм и с допустимыми уровнями по гост


Сообщение отредактировал Огурцов - Oct 23 2017, 13:15

[wim]

нужное специально для меня вы проигнорировали

Я не игнорирую, я просто не понимаю тексты, написанные на смеси английского с нижегородским:

какую максимальную ёмкость может иметь конденсатор по ac для 3.5квт

с допустимыми уровнями по гост

Предельные линии по ГОСТ показаны на графиках. Даже если они не показаны, их можно дорисовать вручную. Если Вы не знаете, что такое предельные линии и как они выглядят, Вам лучше заняться программированием.