Двухкиловаттный AC/DC-модуль на основе преобразователя с фазовой модуляцией

№ 10’2014
PDF версия
В новых модулях питания предприятия «АЛЕКСАНДЕР ЭЛЕКТРИК источники электропитания» (АЭИЭП) используются в основном преобразователи с переключением силового ключа при нулевом напряжении. Первоначально такое переключение было применено в модулях DC/DC серии МДМ-ЕП [1, 2]. Главные преимущества преобразователя — низкие коммутационные потери и экономичность процесса передачи мощности, поскольку колебания напряжения и тока имеют прямоугольную форму. Эти преимущества позволили разработать модули с КПД ≥90% в широком диапазоне (10:1) входных напряжений.

Еще более эффективным оказалось применение преобразователей с переключением при нулевом напряжении в AC/DC-модулях мощностью от сотен ватт до единиц киловатт. Ранее в таких модулях была предусмотрена другая схема: «косой» полумост с ШИМ, но значительные потери на переключение ограничивали частоту преобразования на уровне 50 кГц. Мостовые преобразователи с фазовой модуляцией, реализующие переключение ключа при нулевом напряжении, лишены этих недостатков.

Рассматриваемые преобразователи достаточно полно изучены с середины 1990‑х, однако широкое внедрение стало возможным только в последние годы, когда были выпущены фазовые контроллеры и высоковольтные МОП-транзисторы. В 2013 году на АЭИЭП разработан 2‑киловаттный модуль МАА2000 (рис. 1), выполненный по схеме моста с фазовой модуляцией и заменивший ранее выпускаемый модуль МАА1500, который собран по схеме «косой» полумост [9]. Как видно из таблицы 1, модули изготавливаются в одинаковом корпусе, а большая мощность и высокий КПД подчеркивают преимущества разработанного преобразователя.

2 киловаттный модуль МАА2000

Рис. 1. 2-киловаттный модуль МАА2000

Таблица 1. Технические характеристики модулей МАА

Типы преобразователя

МАА900

МАА1500

МАА2000

Выходная мощность, Вт

900

1500

2000

Максимальный выходной ток, А

55

55

100

Входные напряжения, В

~3×380 (323–437)/~3×220 (187–253)

Выходные напряжения, В

3–80

КПД, %

90

91

93

Диапазон рабочих температур, °С

–50…+85

Габаритные размеры, мм

280×170×42

280×170×48

280×170×48

Модули МАА2000, как и МАА1500, рассчитаны на трехфазные сети 380 В/50 Гц и 220 В/400 Гц с качеством электроэнергии в соответствии с группой Г по ГОСТ В 24425; выпускаются с выходным напряжением от 24 до 70 В, суммарная нестабильность которого ±3%, амплитуда пульсаций 1%.

Устройства имеют полный комплекс защит — от перегрузки, короткого замыкания, перегрева, превышения выходного напряжения (все виды защит самовосстанавливающиеся), снабжены функцией дистанционного включения-выключения, также предусмотрена возможность параллельного соединения, компенсация выходного напряжения в зависимости от напряжения, дополнительный выход питания вентилятора охлаждения.

Модули МАА2000 базируются на мостовом преобразователе VT1–VT4 (рис. 2), работающем на частоте 100 кГц с фазовой модуляцией. В преобразователе коммутация ключей происходит при нулевом напряжении. На затвор МОП-транзисторов подается сигнал на отпирание, только когда напряжение сток-исток равно нулю [3].

Структурная схема МАА2000

Рис. 2. Структурная схема МАА2000

В модуль встроен высокоэффективный трехфазный фильтр радио-помех ФРП (коэффициент подавления >60 дБ), состоящий из двух Т‑образных LC-звеньев, в которых одно звено подавляет помехи по симметричному пути, другое — по несимметричному.

Во входной части модуля между линейными проводами установлены варисторы VR1–VR3, служащие для защиты от высоковольтных импульсов с амплитудой 1000 В и ограничивающие напряжение на уровне 800 В. Таким образом созданы условия для безопасной работы транзисторов преобразователя.

Корректирующий дроссель L7 обеспечивает получение фазного тока, близкого по форме к синусоиде. Известно [3], что пассивная коррекция в трехфазных модулях значительно эффективнее, чем в однофазных. Устройство управления модуля включает ИС контроллера фазовой модуляции, ИС с четырьмя усилителями сигнала затвора, модули служебного источника и параллельной работы, трансформаторную развязку.

 

Еще раз о КПД

Переход на частоту 100 кГц позволил увеличить удельную мощность модуля МАА2000 в 1,3 раза по сравнению с МАА1500, и, несмотря на увеличение количества переключений почти в 2 раза, потери в преобразователе модуля МАА2000 уменьшились и КПД вырос на 2–7% за счет включения при нулевом напряжении сток-исток (рис. 3).

КПД в диапазоне нагрузок

Рис. 3. КПД в диапазоне нагрузок

 

Отсутствие перенапряжения

При переключениях транзисторов моста при нуле напряжения отсутствуют выбросы напряжения на обмотках трансформатора (рис. 4). Напряжение на МОП-транзисторах и диодах выходного выпрямителя ограничено напряжением источника.

Напряжение на трансформаторе

Рис. 4. Напряжение на трансформаторе

 

Параллельная работа

При температуре +85 °C пять модулей, включенных параллельно, работали стабильно в диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной. Разброс токов модулей был более чем в 2 раза меньше допустимого (±15%) (табл. 2).

Таблица 2. Разброс токов при параллельной работе

IвыхΣ

Uвых, В

Разброс токов, %

0,5Iном

0,7Iном

Iном

0,5Iном

0,7Iном

Iном

0,5Iном

0,7Iном

Iном

38,8

54

77,7

27,05

27,046

27,043

–1,7

+1,8

+3,1

38,1

53

75,5

–0,1

–0,04

+0,21

35,7

49,6

70,9

–6,4

–6,5

–5,9

41,3

56,4

78

+8,3

+6,4

+3,5

36,8

52,1

74,6

–3,5

–1,7

–1

 

Электромагнитная совместимость

Электромагнитная совместимость модуля с питающей сетью и электронной аппаратурой обеспечивается экранированием и фильтрацией радиопомех. Модуль имеет встроенные фильтры радиопомех на входе и выходе. На рис. 5 приведен график напряжения радиопомех модуля, а также показаны нормы напряжения помех по ГОСТу. В диапазоне частот от 100 кГц до 30 МГц помехи на входе модуля превышают значения «Норма». Поскольку маловероятно отдельное применение модуля, уровни помех были измерены при размещении модуля в корпусе, где установлены дополнительные фильтры (рис. 6).

График напряжения радиопомех модуля

Рис. 5. График напряжения радиопомех модуля

График напряжения радиопомех модуля в кожухе с внешними фильтрами радиопомех

Рис. 6. График напряжения радиопомех модуля в кожухе с внешними фильтрами радиопомех

При таком размещении радиопомехи модуля не превышают значений «Норма» по кривой 1.

Поставка модулей МАА2000 с приемкой «5» ведется в рамках ОКР «Разработка унифицированных 1-, 2-, 3‑канальных модулей электропитания мощностью 20–2000 Вт с гальванически развязанными выходными каналами, с напряжением развязки вход/выход 1500 В и между каналами 500 В, с высокими удельными характеристиками». Шифр «Ясность‑98». N

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbetbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88
Литература
  1. Твердов И., Кравченко М. Модули питания с высоким КПД // Электронные компоненты. 2012. № 8.
  2. Лукин А. Высокочастотные преобразователи с резонансным переключением. Сборник. М.: Электропитание. 1993.
  3. Твердов И., Плоткин И. Модуль питания для трехфазной сети 380 В без нейтрали // Электропитание. 2010. № 3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *