Разработка принципов активной фильтрации тока сетевых источников электропитания средств связи, страница 16

Структура 2. SI выключен (рис.21б), ток реактора LI (I_p1) течет через DS2. Энергия передается конденсатору С. Разностное напряжение между постоянным выходным напряжением U_d и напряжением фазы 1 (U_ф1) противоположно по отношению к L1, что приводит к уменьшению тока I_p1.

Структура 3. S4 включен, ток начинает протекать (рис.28,а) через L2, и L3.

Рис 28. Структуры 3 и 4 корректора КМ с использованием четырех ключевых элементов

Структура 4. Ток реактора L1 (I_p1) уменьшается (рис. 22 б) и становится равным сумме токов I_р2 и I_р3, DS2 выключен, ток начинает течь через S2.

Рис.29. Структуры 5 и 6 корректора КМ с использованием четырех ключевых элементов

Структура 5. Ток реактора L1 (I_p1) прекращает протекать (рис 29, а), а токи I_р2 и I_р3 продолжают возрастать в противоположном направлении (в отрицательной области).

Структура 6. S2 выключен, токи I_р2 и I_рз протекают через DS1 (рис. 23,б), энергия передается конденсатору С. Разностное напряжение между постоянным выходным напряжением U_d и напряжением всех фаз прикладывается в обратном направлении по отношению к L2 и L3, токи I_р2 и I_р3 уменьшаются.

Структура 7. Ток фазы 3 I_рз прекращает протекать по цепи (рис 30, а).

Структура 8. S4 включен, а ток начинает протекать через L1(рис.30,б).

                                    а)                                                         б)

Рис. 30. Структуры 7 и 8 корректора КМ с использованием четырех ключевых элементов

Структура 9. Фазовый ток I_р2 уменьшается до достижения равенства току фазы 3 (I_p1). DS1 выключен, ток начинает протекать через S1 (рис. 25)

Рис.31 Структура 9 корректора КМ с использованием четырех ключевых элементов

Вспомогательные ключи обладают малой величиной обратного напряжения (максимальная величина прикладываемого напряжения равна фазному напряжению),  а также  малой величиной тока,  малыми коммутационными потерями.

Структуры цепи 8,9 и 1 KM с использованием четырех ключевых элементов описываются выражением (22), а структуры 2,3, и 4 выражением (5):

            (22)

                     (23)

На    рис.32,   представлена    последовательность    чередования промежуточных структур

Последовательность и интервалы действия структур

Рис.32 Последовательность структур КМ и изменение тока реактора

цепи корректора мощности и изменения тока реактора I_p1. С учетом интервалов действия структур уравнения 22 и 15 соответствено, преобразуются к виду 6 и 25:

              (6)

      (7)

Из уравнения (б) получается максимальное значение тока реактора (26):

           (8)

Из выражений (7) и (8) получим уравнение для интервала действиях:

                        (9)

Мгновенное значение переменного тока конденсатора (i_С) определяется средним значением тока реактора (I_P), откуда следует уравнение (10)

              (10)

Из уравнения 8 следует выражение для интервала (t₂- t_o):

                        (11)

Отсюда, получим выражение для тока i_c:

                     (12)

где

4. Конфигурация цепи КМ с мягкой коммутацией. Схема трехфазного корректора с мягкой коммутацией (рис. 27) состоит из двух преобразователей: мостового преобразователя с короткозамкнутым контуром на выходе и конвертора напряжения, соединенных последовательно.

Рис. 27 Схема трехфазного КМ с мягкой коммутацией

Рис. 28 Временные диаграммы входного линейного напряжения и сигналов управления ключами

Ключевые элементы трехфазного корректора мощности работают на частоте 20-30 кГц, а конвертор напряжения на частоте около 40 кГц. За период изменения линейного напряжения между фазами существует шесть промежуточных структур цепи корректора. На рис. 28 показан алгоритм управления ключевыми элементами за период сети, в соответствие с которым ниже представлены промежуточные структуры цепи.