Корректор мощности Опции

[javalenok]

Семёнов в своей "Силовой электронике" утверждает, что импульсные источники являются реактивной нагрузкой. Требуется пояснение.

1. Нас учили, что реактивная нагрузка -- индуктивности и кондетсаторы -- не потребляет мощности, точнее перезаряжается: зарядился одной полярностью - "отрыгрул" энергию назад в сеть - набрал энергии обратной полярностью и далее по кругу. Возникающий при этой перезарядке ток активно и бессмысленно рассеивает энергию на проводах от электростанции до потребителя. В этом, я видел проблему реактивной мощности.

Однако выпрямитель DC-DC преобразователя не позволяет возвращать заряды в сеть, поэтому закаченная во входной кондетсатор энергия вся целиком уходит потребителю и напрасных токов не возникает! Я понимаю, что потребление мощности не пропрорциорально входному напряжению: когда синус сети ниже заряда входного кондетсатора, а это почти всё время, - тока нет. Для больших кондетсаторов зарядный пик должен получиться очень острый - узкий, поскольку они хорошо сохраняют напряжение за период сети, и высокий, поскольку вся энергия вливается за о-очень короткий промежуток времени. Проблема в том, что электростанция из-за недостатка мощности не может поддерживать пик синуса, если нагрузка большая?


2. Во-вторых, он как-то очень странно говорит, что во пока Uin сети ниже Uout, нагрузка может питаться только от выходного кондетсатора (вытеканию зарядов в сеть препятствует выпрямительный диод). Кондетсатор подзаряжается током в моменты когда входное напряжение сети превысит напряжение кондетсатора. Правильно ли я понимаю, что "выходной кондетсатор", о котором идёт речь и являющийя источником реактивной мощности, на самом деле -- входной, тот который стоит за мостовым выпрямителем?


Почему напряжение кондетсатора при заряде нарастает линейно, а не повторяет сетевое напряжение?


3. На последнем рисунке представлена работа корректора -- преобразоватля буст типа. Правильно ли я понимаю, что линии тока -- не прямые, а отстающий на 90 гр. по фазе синус? То есть корректор делает потребление мощности случайным, но в среднем соответствующим синусу напряжения сети?


3. С какой стати реактивность снижает эффективность блока?

4. И наконец филосовский вывод: работать с сетью может только Boost топология. Ведь согласитесь что глупо делать двойной преобразователь с буст-корректором мощности, а потом собственно сам преобразователь с подходящей для данной мощности топологией?

[Microwatt]

Семёнов в своей "Силовой электронике" утверждает, что импульсные источники являются реактивной нагрузкой. Требуется пояснение.


3. С какой стати реактивность снижает эффективность блока?

4. И наконец филосовский вывод: работать с сетью может только Boost топология. Ведь согласитесь что глупо делать двойной преобразователь с буст-корректором мощности, а потом собственно сам преобразователь с подходящей для данной мощности топологией?

Да, конденсатор в цепи переменного тока ЗА ВЫПРЯМИТЕЛЕМ - крайне вредный потребитель для сети.
Строго говоря, речь идет не о реактивной мощности, а о сильном загрязнении спектра гармониками. Ведь выпрямитель с конденсаторным фильтром берет мощность от сети переменного тока только на пиках синусоиды. Поскольку диод открыт, дай бог, 30% периода (полупериода), то мощность, потребляемая в эти моменты, возрастает тоже раза в 3 против средней.
Корректор позволяет расширить это время раза в два. Настоящий корректор с перемножением тока и напряжения внутри микросхемы, позволяет сделать потребление тока от сети практически синусоидальным, т.е. сделать нагрузку практически активной.
Но даже простой бустер резко улучшает картину. Там появляется интенсивная вторая гармоника, но пик потребления падает раза в два. Если же учесть, что все беды зависят от I^2 *R, то понятно, что КПД схемы увеличивается заметно.
Философия..... да как философствовать....
Можно и просто понижающий стабилизатор сделать, скажем, вольт до 100. А потом уже развязывающий преобразователь. Стоят корректоры и по SEPIC- топологии. Двойное преобразование не такая уж редкость в источниках. Да, это вроде бы по КПД и сложности плохо, но часто блок с двойным преобразованием имеет такие параметры, которых с одним преобразованием просто не достичь.
Мощный толчок ниже спины разработчикам дают новые стандарты Евросоюза. Там прямое требование иметь чистое активное потребление для источников мощностью более 50 (или 100?) Ватт.
А то все бытовые приборы и компьютеры уже стали засорять сеть гармониками так, что энергетики стали возмущаться.
Р.S. кондетсатор называется конденсатором, рискну заметить, поскольку так написано в нескольких местах.

Сообщение отредактировал Microwatt - Dec 14 2008, 17:55