无关,只与参考电压有关。,使得它在开关电源中的应用越来越广泛,数字控制取代模拟控制是开关电源发展的一个必然趋势。
(6)功率因数校正技术
由于人们总希望在AC-DC变换器电路的输出端得到一个较为平滑的直流电压,所以通常采用电容来滤波。正是由于整流二管的非线性和电容的共同作用,输入电流发生了畸变。如果去掉滤波电容,则输出端的电流变为近似的正弦波,提高了变压器的输入侧的功率因数,并减少了输入电流的谐波,但是整流电路的输出不再是一个平稳的直流电压,而变为脉动波,如果想要使输入电流为正弦波,且输出电压为平滑的直流,在整流电路和滤波电容之间加一个电路,即功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)电路,使得输入电流能够跟踪输入电压。
为了实现这一目标,可用无源电路,也可用有源电路,无源滤波电路技术主要是在整流桥和电容之间串联一个电感,以增加二管的导通时间,降低输入电流的幅值,或者在交流侧接入一个谐振滤波器,主要3次谐波。无源方式简单,但电流的谐波仍然较大,且要求电抗性负载。逐流技术是以荧光灯电子镇流器为背景提出的无源PFC,采用两个串联电容为滤波电容,适当配合几只二管,使得并联电容充电、串联放电,以增加整流二管的导通角,改善输入侧的功率因数,代价是直流母线电压约为输入电压大的一半之间脉动。配上适当的高频反馈,也能实现功率因数大于0.98。
有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,APFC)技术主要是以输入电压为参考信号,控制输入电流跟踪参考信号,实现输入电流的低频分量和输入电压为一个近似同频同相的波形,以提高功率因数和抑制谐波;同时采用电压反馈,使得输入电压为近似平滑的直流电压。其控制方法又可分为直接电流控制和间接电流控制两种。直接电流控制用输入电流跟参考电流作比较,再用输出的电流误差控制开关动作。直接电流控制可分为峰值电流控制、滞环控制和平均电流控制。峰值电流控制使得次谐波振荡问题在功率因数校正上为严重,用得较少。滞环控制:平均电流为弦,但属于变频控制。平均电流控制:实现简单,控制效果好,是目前为流行的控制方式。间接电流控制则是控制输入电感端电压的幅值和相位,使得电感电流与输入电压同相,因此为幅值相位控制,该方法虽然控制电路简单,但由于对参数比较敏感,还未得到广泛应用。保证电源系统稳定、、地工作。
开关电源的并联均流性能一般以均分负载不平衡度指标来衡量。不平衡度越小,其均流性能越好,即各模块实际输出电流值距系统要求值的偏离点和离散性越小。目前,较好的开关电源系统负载均分不平衡度为±3%左右。
开关电源模块的并联均流技术途径有多种,有输出阻抗法、主从跟随法、平均电流自动跟踪均流法、外加均流控制器法、大电流自动跟踪均流法等。前几种方法都有自身的弊端,而大电流自动跟踪均流法能自动设定主从模块,即在所有并联模块中,输出电流大的模块将自动成为主模块,而其余的模块则为从模块,它们的电压误差依次被整定,以校正负载电流分配的不平衡,又称“自动主从控制法”。这种大电流自动均流法应用较为广泛,并且已有成熟的集成控制芯片面世。美国Unitrode公司生产的UC3907就是基于大电流自动均流法的均流控制芯片。随着单片机及DSP技术的发展,利用软件控制并联电源模块的均流技术也必将获得广泛应用。
1.2.2 开关电源的发展趋势
开关电源(设备)的发展既要受电力电子技术发展的制约,又要受到设备制造技术、市场需求、制造成本与利润等多方面因素的影响,要准确判断开关电源设备今后的发展趋势并非易事。因此,以下只能基于目前设备和技术的现状,结合市场对设备的大致需求,宏观判断一下今后开关电源设备的发展趋势。
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