Bagaimana untuk menyelesaikan harmonik bekalan kuasa pensuisan
Dalam peralatan elektronik moden, bekalan kuasa pensuisan adalah bentuk bekalan kuasa yang digunakan secara meluas, yang mempunyai ciri-ciri saiz kecil dan kecekapan tinggi. Walau bagaimanapun, menukar bekalan kuasa juga akan menghasilkan harmonik, yang akan menjejaskan kualiti bekalan kuasa dan kestabilan grid kuasa pada tahap tertentu, malah menyebabkan kemudaratan kepada litar dan peranti. Oleh itu, adalah penting untuk menyelesaikan masalah harmonik pensuisan bekalan kuasa.
Punca harmonik dalam pensuisan bekalan kuasa
Gelombang harmonik merujuk kepada sejenis bentuk gelombang elektrik dengan frekuensi yang lebih tinggi daripada gelombang asas, dan sumbernya biasanya datang daripada faktor seperti beban tak linear, voltan bukan sinusoidal dan gangguan elektromagnet. Prinsip kerja pensuisan bekalan kuasa menentukan bahawa ia adalah mudah untuk menghasilkan harmonik.
1. Kesan litar pintas litar penapis kapasitor
Dalam menukar bekalan kuasa, litar penapis kapasitor terutamanya mengurangkan voltan berdenyut pada output bekalan kuasa, tetapi pada frekuensi tinggi, kapasitor juga merupakan litar pintas. Walau bagaimanapun, litar pintas akan menjadikan arus harmonik mengalir ke dalam bekalan kuasa, menghasilkan ayunan dalam konduktor, dan menyebabkan bunyi bising dan kesan haba.
2. Kesan resonans litar penapis kearuhan
Dalam bekalan kuasa pensuisan, litar penapis induktansi digunakan terutamanya untuk mengelakkan denyutan frekuensi tinggi output bekalan kuasa. Apabila arus beban sangat rendah, induktansi berada dalam keadaan resonans, yang akan menghasilkan arus harmonik frekuensi tinggi. Arus harmonik frekuensi tinggi yang dihasilkan akan bergema dalam kapasitor bekalan kuasa dan kearuhan talian, dan menjana ayunan frekuensi tinggi apabila arus mengalir.
3. Pengaruh resonans litar maklum balas kearuhan
Litar maklum balas resonan adalah ciri prestasi penting bagi bekalan kuasa pensuisan. Pengawal maklum balas digunakan untuk memantau beban dan bekalan kuasa secara berterusan, supaya dapat melaraskan output bekalan kuasa dalam masa dan meningkatkan kecekapan keseluruhan litar. Walau bagaimanapun, litar maklum balas induktif akan mengurangkan voltan keluaran bekalan kuasa melalui litar resonan, yang akan meningkatkan penjanaan arus harmonik.
4. Pengaruh kekerapan kerja
Lebih tinggi frekuensi kerja bekalan kuasa pensuisan, lebih tinggi harmonik dan lebih kaya arus harmonik. Arus frekuensi tinggi akan menghasilkan gelombang elektromagnet yang agak besar pada gegelung, yang juga akan membawa kepada fenomena bahawa perkakas elektrik itu sendiri dan gelombang elektromagnet penuh dengan interaksi di udara.
Kemudaratan menukar harmonik bekalan kuasa
Harmonik pensuisan bekalan kuasa akan membahayakan peralatan dan sistem, dan bahaya khusus adalah seperti berikut:
1. Kemudaratan kepada bekalan kuasa pensuisan itu sendiri.
Harmonik yang dihasilkan dengan menukar bekalan kuasa pada frekuensi tinggi akan meningkatkan penggunaan haba dalaman tiub pensuisan dan meningkatkan risiko kerosakannya.
2. Kemudaratan kepada beban
Harmonik keluaran bekalan kuasa pensuisan akan menjejaskan beban, yang mudah merosakkan komponen dalam litar, terutamanya untuk instrumen ketepatan dan peralatan perubatan.
3. Memudaratkan grid kuasa
Selepas bekalan kuasa pensuisan mengeluarkan harmonik, ia akan merebak melalui grid kuasa dan meningkatkan arus harmonik grid kuasa, yang akan membawa kepada masalah seperti beban berlebihan grid kuasa, kenaikan suhu kabel, kerosakan teras pengubah kuasa dan seterusnya, sekali gus menjejaskan kestabilan.
Penyelesaian kepada harmonik bekalan kuasa pensuisan
Untuk menyelesaikan masalah harmonik bekalan kuasa pensuisan dengan lebih baik, penyelesaian berikut biasanya digunakan:
1. Mengamalkan litar penindasan harmonik.
Menggunakan litar penindasan harmonik boleh mengehadkan penjanaan arus frekuensi tinggi dan berkesan mengurangkan pengaruh arus harmonik pada bekalan kuasa pensuisan.
2. Gunakan penapis baharu
Penapis baharu mempunyai penyelesaian yang baik kepada masalah harmonik pensuisan bekalan kuasa, seperti menggunakan litar topologi bukan induktif, penapis berbilang kapasitor-berbilang parameter dan sebagainya.
3. Meningkatkan reka bentuk bekalan kuasa pensuisan.
Dalam reka bentuk bekalan kuasa pensuisan, kita harus mengoptimumkan komponen elektroniknya, bentuk pendawaian dan bahan komposit, untuk meminimumkan kehilangan tenaga dalamannya dan kemerosotan tenaga serta mengurangkan penjanaan harmonik.
4. Pasang peralatan penjimatan tenaga atau tingkatkan voltan keluaran.
Dengan memasang peralatan penjimatan tenaga atau meningkatkan voltan keluaran bekalan kuasa pensuisan, penjanaan dan pengaruh arus harmonik boleh dikurangkan dengan berkesan.
