Разработка принципов активной фильтрации тока сетевых источников электропитания средств связи, страница 12

Управление же ЭНН строится таким образом, чтобы реализовать различные статические и динамические режимы испытаний ИЭП.

Для проведения испытаний ИЭП соединяется с общей сетью переменного тока с

Рис 13. Структурная схема подключения ИЭП к общей сети переменного тока

помощью ЭНН (рис.7). ЭНН, состоящая из высокочастотных импульсных модулей, осуществляет преобразование энергии ИЭП

                        (1)

в энергию, поступающую в общую сеть переменного тока,

                       (2)

Здесь Т - время испытаний; I₁ U₁ - входные постоянные ток и напряжение ЭНН; I_o, U_o - действующие значения выходного тока ЭНН и напряжения в сети. В тепло превращается лишь часть энергии ИЭП, которая соответствует потерям мощности в модулях ЭНН.

К ЭНН предъявляются следующие требования:

1. Выходной ток ЭНН i_o должен быть по форме максимально приближен к синусоиде и его фаза должна совпадать с фазой напряжения в сети. Требования к форме тока определяются соответствующими нормами. В этом случае в сеть поступает мгновенная мощность

                   (3)

где i_o, U_o - мгновенные значения выходного тока ЭНН и напряжения в сети; I_mo, U_mо -соответствующие максимальные значения; w - круговая частота сети.

2. ЭНН по своей входной цепи должна имитировать следующие режимы статической и динамической нагрузки:

- с ростом напряжения на выходе ИЭП U₁ увеличивается выходной ток ИЭП I₁ с регулируемой скоростью (постоянный регулируемый резистор);

- нагрузка потребляет постоянный регулируемый ток, не зависящий от U₁;

- нагрузка фиксирует регулируемое напряжение U₁;

- нагрузка должна ограничивать потребляемую от ИЭП мощность P₁, защищая от перегрузок свою входную цепь и выходную цепь ИЭП;

- входная цепь ЭНН должна быть способна изменять потребляемый ею ток периодически; частота этого процесса, а также значение коммутируемого тока должны задаваться с панели управления ЭНН; как частный случай, ЭНН должна имитировать короткое замыкание по своей входной цепи с необходимой периодичностью.

3. ЭНН должна обеспечивать гальваническую развязку выхода ИЭП от общей сети переменного тока.

4. Генерируемые модулями ЭНН высокочастотные импульсные помехи не должны поступать ни в ИЭП, ни в общую сеть. Как на входе, так и на выходе ЭНН должны присутствовать фильтры защиты от высокочастотых помех (ФВЧ).

Существует несколько структур построения ЭНН. В /35/ описана струкра для проведения испытаний ИЭП, имеющих фиксированное выходное напряжение (рис. 8).

Риc. 14. Структурная схема ЭНН для испытаний ИЭП с фиксированным выходным напряжением

Блоки, входящие в состав показанной на рис. 14 структуры, выполняют следующие функции. Преобразователь 1 формирует ток i₁, забираемый ЭНН от ИЭП. Преобразователь 2 формирует синусоидальный по форме выходной ток i₂. Между преобразователями 1 и 2 располагается промежуточный емкостной накопитель энергии С (присутствует во всех рассматриваемых структурах). Он компенсирует мгновенную разницу между постоянной во времени входной мощностью ЭНН и передаваемой ЭНН в сеть мощностью, которая изменяется по периодическому закону  (1) . Ведомый сетью инвертор 3 (ключи мостового инвертора коммутируются с частотой сети) выполняет инвертирование тока i₂ в соответствии с фазой напряжения сети. Входной и выходной каскады ЭНН отделены от ИЭП и общей сети соответственно фильтрами высоких частот (ФВЧ). Трансформатор Тр передает выходной ток инвертора i_o в сеть, осуществляя гальваническую развязку выходных цепей ИЭП от сети. Существенным недостатком представленной на рис. 14 структуры является наличие в силовой части низкочастотного трансформатора.

Особенность ЭНН - способность работы этого устройства от изменяющегося входного напряжения постоянного тока. Для испытаний ИЭП, имеющих изменяемое выходное напряжение постоянного тока, можно предложить два способа построения силовой части:                                                       силовая часть содержит ведомый сетью (низкочастотный) инвертор (рис. 9);

- силовая часть содержит высокочастотный инвертор (рис. 10).