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电源模块是如何按照当代的电子应用领域划分的(二)    2022-07-22

高频逆变焊机整流电源

高频逆变焊机整流电源是一种高性能,高效率,省电的新型焊机电源,代表了当前焊接电源的发展方向。由于大容量IGBT模块的商品化,该电源具有广泛的应用。

逆变焊机大部分采用交流 - 直流 - 交流 - 直流(AC-DC-AC-DC)转换方式。 50Hz交流电由全桥整流器转换为直流电。由IGBT组成的PWM高频转换部分将DC转换成20kHz的高频矩形波。高频变压器耦合后,整流器变成稳定的直流电源。

由于焊接电源工作条件恶劣,频繁发生短路,电弧,开路之间的变化,高频逆变整流供电的可靠性已成为工作中最为关键的问题,也是用户最关心的问题问题。采用微处理器作为脉宽调制(PWM)相关控制器,通过对多参数,多信息的提取和分析,达到预测系统各种工作状态的目的,进而提前对系统进行调整并处理解决目前大功率IGBT逆变器的可靠性问题。

国外的逆变焊机已经有了可额定焊接电流300A,负载持续率60%,满载电压60〜75V,电流调节范围5〜300A,重量29kg.

大功率开关型高压直流电源

高压开关型高压直流电源广泛应用于电除尘器,水质改善,医用X射线机和CT机等大型设备。电压可达50〜159kV,电流0.5A以上,功率可达100kW。

20世纪70年代以来,一些日本公司开始使用逆变技术将市电整流为3kHz左右的中频,然后进行升压。进入80年代,高频开关电源技术发展迅速。德国西门子公司使用功率晶体管作为主开关元件,电源的开关频率提高到20kHz以上。而干式变压器技术的成功应用,为高频高压电源供电,消除了高压变压器油箱,使变压器系统体积进一步缩小。

国内的静电除尘器已经研制出高压直流电源,市电由整流变为直流,全桥零电流开关将串联谐振逆变电路的直流电压转换成高频电压,然后由高频变压器升压,最终整流器用于直流高压。在在阻性负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

有源电力滤波器

传统的交直流变换器投入运行时,会有大量的谐波电流注入电网,造成谐波损失和干扰。同时,设备网侧功率因数恶化的现象,即所谓的“功率不对称整流加电容滤波”,网侧的三次谐波含量高达70 〜80)%,网侧功率因数仅为0.5〜0.6。

有源电力滤波器是一种能动态抑制谐波的新型电力电子装置,克服了传统LC滤波器的缺点。这是一个非常有前途的谐波抑制方法。由桥式开关电源转换器和特定的控制电路进行滤波。与传统开关电源的区别在于:(1)不仅有反馈输出电压,还有反馈输入平均电流; (2)电流环参考信号是电压环路误差信号与全波整流电压采样信号的乘积。