凈化電源的工作原理
凈化電源的工作原理是根據(jù)兩邊可控硅導(dǎo)通角度的不同而形成不同的等效電感量,使輸出對(duì)輸入的變化運(yùn)行補(bǔ)償工作原理而運(yùn)行穩(wěn)壓的。凈化穩(wěn)壓電源可靠性很高,有隔離干擾的能力,并且能對(duì)電網(wǎng)各種噪聲和尖峰電壓起到良好的吸收及抑制。該儀器的主電路中沒有功率管,都是電感和電容等無源器件,惟一的一只半導(dǎo)體器件還是可靠性很高的兩邊可控硅。所以它一般不再考慮范圍內(nèi)。
凈化電源的優(yōu)點(diǎn)
A、 凈化電源在諧振時(shí)由于是工作在飽和狀態(tài),所以外來的干擾不會(huì)引起飽和電流的變化,于是就將干擾隔離了。
B、 由于輸入電壓升高的部分全部加到電容器上,所以允許輸入電壓轉(zhuǎn)換范圍較大。
C、由于電路中沒有電子元件,所以可靠性較高。
凈化電源的缺點(diǎn)
A、 由于是工作在飽和狀態(tài),所以自身功耗大,效率低。
B、 由于是諧振在市電頻率,所以對(duì)頻率的變化非常敏感,一旦市電頻率發(fā)生變化,就會(huì)造成停振,一旦停振,其儲(chǔ)存在電感中3倍以上的無功功率就會(huì)瞬間釋放,形成上千伏的高壓脈沖向外傳輸,擊毀其附近的設(shè)備。國內(nèi)某電信部門的多次UPS起火均由它造成。
C、由于是諧振在市電頻率,如果后面是整流負(fù)載,整流產(chǎn)生的諧波也會(huì)導(dǎo)致電路停振。根據(jù)有關(guān)科研機(jī)關(guān)的測試,這時(shí)參數(shù)穩(wěn)壓器的容量要數(shù)倍于后面的負(fù)載(典型實(shí)驗(yàn)是10倍)。上述電信部門的多次UPS起火就是因?yàn)閰?shù)穩(wěn)壓器的容量過?。浩┤缫粋€(gè)是15KVA的參數(shù)穩(wěn)壓器帶16KVA的UPS,一個(gè)是30KVA的參數(shù)穩(wěn)壓器帶40KVA的UPS,在幾十套配套設(shè)備中幾乎無一幸免。
D、 由于凈化電源電路工作是在內(nèi)部儲(chǔ)存了大量的無功功率,所以輸入功率因數(shù)低,不能充分利用輸入的市電,占用了寶貴的電能資源。
凈化電源的運(yùn)行特性
1.空載特性:在輸入電壓接近穩(wěn)壓電源的最高輸入電壓保護(hù)值時(shí),容性輸入電流達(dá)最大值。由于此電流為容性電流,因此為無功電流,在有功電流表上,在電流無指示。注意穩(wěn)壓電源的空載輸入電流不是穩(wěn)壓電源的自損耗電流。
2.效率:穩(wěn)壓電源沒有機(jī)械損耗,也沒有電子管等熱損耗較大的元件,因此,其效率要比其它類型穩(wěn)壓電源高。
3.凈化功能:凈化功能是交流凈化穩(wěn)化電源特有的功能,所謂凈化功能即對(duì)干擾雜波的濾除能力,這種凈化功能是雙向的,既可以濾除電網(wǎng)對(duì)負(fù)載的干擾,又可以濾除負(fù)載對(duì)電網(wǎng)的干擾,還能吸收外電路的高能量脈沖干擾,具有一定的防雷擊能力。
3.低失真度:穩(wěn)壓電源內(nèi)的“π”型濾波器以及特設(shè)的奇次諧波濾波器能有效地降低輸出電壓波形的失真度。
4.過載能力:穩(wěn)壓電源具有較強(qiáng)的抗過載能力,而且在過載時(shí)其運(yùn)行特性不變。
5.響應(yīng)速度:交流凈化穩(wěn)壓電源對(duì)負(fù)載突變和線路輸入突變具有很短的響應(yīng)時(shí)間,其典型響應(yīng)時(shí)間少于40ms
6.帶負(fù)載開機(jī)和軟起動(dòng):本電源可帶負(fù)載開機(jī),具有軟起動(dòng)功能。
7.三相分調(diào):這樣可以保證每相輸出電壓的精度不變,在負(fù)載發(fā)生變化或負(fù)載不平衡時(shí),不會(huì)影響輸出電壓的平衡。
允許在三相電壓嚴(yán)重不平衡情況下工作,如在A相輸入電壓(對(duì)零線)250V而B相輸入電壓190V時(shí),本穩(wěn)定電源可正常工作,且不影響其性能指標(biāo)。
無任何機(jī)械調(diào)整裝置,無碳刷,無磨損,一次安裝成功后,無須維護(hù)和調(diào)整。
8.三相同步開機(jī)和三相同步關(guān)斷:三相穩(wěn)壓電源開機(jī)時(shí)三相同時(shí)投入工,三相穩(wěn)壓電源在工作時(shí),如遇某相工作異常而停止工作(如出現(xiàn)過欠壓保護(hù))時(shí),其它兩相也隨之同步停止工作,切斷負(fù)載電源。
凈化電源的分類
凈化電源主要有兩類:一是無源型的,一般叫凈化電源插座或者濾波器,這類凈化電源只能消除電源中的雜波,提高系統(tǒng)的信噪比(所謂使用厚空氣感變好、聲音更純凈就是結(jié)果)。但是要注意的是,這類凈化電源無一例外地采用了電感電容濾波,電感本身不會(huì)是純電感,必然帶有一定的電阻,當(dāng)電感質(zhì)量不高時(shí),電阻相對(duì)過大,大電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓降,導(dǎo)致供電電壓的波動(dòng),從而影響動(dòng)態(tài)。并且如果電感本身設(shè)計(jì)和制造工藝不良,還會(huì)產(chǎn)生新的輻射干擾。
二是交流凈化穩(wěn)壓電源,這有分有源和無源兩種。這類電源除了具有抑制雜波的作用外,還可以穩(wěn)定供電電壓。無源穩(wěn)壓電源主要時(shí)采用變壓器自耦或者磁飽和變壓器作為穩(wěn)壓元件,前者一般采用多組抽頭繼電器切換或者電動(dòng)機(jī)隨動(dòng)控制,反應(yīng)速度慢,穩(wěn)壓進(jìn)度低,使用壽命短,不適用于HIFI發(fā)燒音響,多用于其它家用電器的穩(wěn)壓保護(hù)上。后者具有線性好、速度快、精度高、頻響寬的特點(diǎn),適合用于HIFI音響,但電源效率較低。后者還可以消除交流電源中的直流成分,起到整理波形的作用。
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