Разработка принципов активной фильтрации тока сетевых источников электропитания средств связи, страница 11

Мостовой инвертор выполнен на полевых транзисторах КП812А1, Б1 или КП813Б1 и реализует принципы трехуровневой модуляции /31/. который при применении следящей широтно- импульсной системы обратной связи по выходному напряжению позволяет достичь не только максимального h, но и обеспечить работу на нагрузку любого вида. При этом частота коммутаций единичного ключа инвертора переменная и оставляет 20-25 кГц. Источник опорного напряжения формирует синусоидальный сигнал высокой стабильности и точности цифроаналоговым методом. Выходной трансформатор обеспечивает гальваническую развязку цепей вход- выход преобразователя, необходимое значение выходного напряжения и рассчитан на непрерывный режим работы при номинальной мощности. Радиочастотный выходной фильтр не пропускает на нагрузку переменную составляющую с частотой работы ключей инвертора. Датчик выходного напряжения гальванически развязан и обеспечивает основную отрицательную обратную связь по выходному напряжению. Датчик выходного тока обеспечивает дополнительную обратную связь по ограничению амплитуды тока нагрузки. Система управления вырабатывает сигналы управления ключами преобразователя, обеспечивает мгновенное ограничение тока ключей на уровне, превышающем в 2,5-3,5 раза номинальный, отключение инвертора при длительной перегрузке после выдержки интервала времени 2 с. На рис. 5 . приведены осциллограммы выходных напряжения и тока инвертора ПС- 400/27.

Рис 11.Осциллограммы выходных напряжения и тока инвертора ПС- 400/27

Предлагаемые инверторы серии ПС имеют ограниченную мощность (до одного кВт), несинусоидальную форму тока нагрузки, малое значение коэффициента мощности, коэффициент нелинейных искажений изменяется в пределах от 2 до 7%. Применение методов активной фильтрации при построении инверторов с синусоидальным  выходным  напряжением  позволит  значительно  улучшить перечисленные показатели.

1. 4. Регуляторы напряжения сети

Современная электронная аппаратура крайне чувствительна к некачественной электроэнергии сети 220 В, 50 Гц, а нарушения ее функционирования и выход из строя связаны с повышенным риском. Низкое качество электроэнергии проявляется как в пропадании напряжения сети на время десятков миллисекунд до десятков минут и более, так и в его кратковременных провалах и выбросах с интервалом от десятков наносекунд до сотен микросекунд. Методы борьбы с нестабильностью сети электроснабжения разнообразны /32/. Универсальными средствами признаны устройства бесперебойного питания (УБП), которые обеспечивают требуемое качество электроэнергии при низком ее качестве в сети.

В последнее время получили распространение новые модификации УБП: line-interactive; by- pass, triple- conversion, ferrups. Первая модификация (например, серия NetUPS фирмы Exide Electronics) представляет собой усовершенствованное устройство с сетевым стабилизатором напряжения (ССН). Эта модификация имеет много вариантов в зависимости от принципа построения ССН. Вторая модификация (например, серия АР 4300 фирмы Liebert) представлена на рис. 6, а. Дополнительный канал УБП передает сетевую электроэнергию

Рис. 12. Структурная схема УБП класса on- line : В- выпрямитель; Кл- ключ; ЗУ-зарядное устройство; И- инвертор; АБ- аккумуляторная батарея; СК- стабилизирующий конвертор.

непосредственно к потребителю "в обход" основных узлов устройства. Кроме того, она позволяет производить ремонт УБП. Третья модификация (например, серии 200 фирмы Constant Power) представляет собой УБП с введенным третьим преобразователем электроэнергии в виде стабилизирующего конвертора, после которого следует инвертор с ШИМ (рис. 6,6). УБП содержит также корректор входного импеданса (КВИ), называемый иногда корректором   коэффициента мощности. Четвертая модификация (например, модели FE фирмы BEST) - УБП на базе феррорезонансного трансформатора. Феррорезонансный принцип построения УБП обеспечивает высокие показатели надежности, широкий диапазон входных напряжений и выполнение функций КВИ. Необходимость КВИ или устройства, выполняющего функцию КВИ наряду с основными, становится понятной, если учесть постоянно ужесточающиеся нормы искажений сети потребителями электроэнергии. Таким образом, применение методов активной фильтрации в УБП позволит удовлетворить современным требованиям по искажениям сети потребителем.