Форма струму, споживаного від мережі випрямлячем з фільтруючим конденсатором (рис. 25), відрізняється від синусоїдальної. Це пов’язано з тим, що струм випрямляча тече тільки у випадку, коли напруга в мережі більше напруги на конденсаторі. На практиці зона провідності випрямляча обмежена приблизно 15 ° в області піку напруги. Наслідком цього є великі імпульси споживаного струму (рис. 26) з амплітудою, у кілька разів перевищує номінальне значення струму.

Наявність піків споживаного від мережі струму означає генерацію непарних гармонік (рис. 27), з’являється реактивна складова потужності.

Це призводить до додаткового нагрівання і втрат в лініях електропередач. Також відбувається спотворення форми напруги в мережі живлення (обрізаються «верхівки»), що може привести до «перекосу» фаз (в трифазної мережі при нерівномірному навантаженні) і появі напруги на нейтралі.

Рис. 27. Гармонійний склад струму, споживаного від мережі класичним випрямлячем з фільтруючим конденсатором.

Допустимий рівень емісії гармонійних складових струму джерелом живлення регламентується ГОСТом Р 51317.3.2-2006 (до 16 А в фазі і до 600 Вт). Гармонійний склад споживаного струму може не задовольняти вимогам даного ДСТ. В цьому випадку застосовується пасивний коректор (дросель на вході випрямляча), або активний ВЧ-коректор. Пасивний коректор (дросель) має великі габарити і доречний в пристроях невеликої потужності, де критична ціна пристрою і не важливі габарити. Також існують інші пасивні схеми, але вони працюють у вузькому діапазоні напруги.

Схемотехніка ВЧ-коректора може бути різною – Buck, Boost, Buck-Boost. Найбільш поширена – Boost – дозволяє отримати максимально близьке до одиниці значення co.vcp, підвищити напругу живлення джерела і тим самим знизити споживані струми (знижується нагрівання в первинній обмотці, зменшуються статичні втрати в ключах на первинній стороні). На рис. 28 представлена ​​класична схема коректора коефіцієнта потужності (ККМ).

ККМ розділяються по режиму роботи індуктора на ККМ з переривчастим (discontinuous) режимом роботи (рис. 29) і на ККМ з безперервним (continuous) режимом роботи (рис. 30). Переривчастий режим роботи в основному використовується в схемах потужністю до 300 Вт через наявність великих струмів, що протікають через ключ, і хороший тим, що відсутні втрати на зворотне відновлення бустерного діода. Безперервний режим використовується в схемах потужністю до одиниць кіловат, але слід застосовувати діод з малим часом відновлення, наприклад: FEXFRED,

Рис. 28. Схема коректора коефіцієнта потужності.

Рис. 31. Схема коректора коефіцієнта потужності ССМ на ICE2PCS01.

■ Порівняння схемних рішень

При виборі схеми імпульсного перетворювача необхідно знати вхідні та вихідні напруги, враховувати, чи повинна бути вторинна сторона джерела гальванічно розв’язана від первинної, а також враховувати необхідну питому потужність (Вт / дм3). Малопотужні неізолірующіе підвищують і знижують перетворювачі знайшли широке застосування в харчуванні низьковольтних схем 1.1 … 5 В (процесорів, робота від акумуляторів). Дуже широкий асортимент всіляких контролерів випускає NSC (див. у додатку). Також у додатку наведені параметри дроселів стандартних номіналів Wurth Elektronik. Як низьковольтних ключів можна використовувати транзистори Optimos Infineon або IRF (див. додаток).

Обратноходовие джерела живлення, завдяки своїй простоті, знайшли широке застосування в АС / DC, DC / DC-джерелах. Однак, вони мають не дуже високі показники питомої потужності. Infineon випускає контролери для управління AC / DC-джерелом, а також серію Coolset з вбудованим ключем. CoolSet дозволяє будувати прості обратноходовие джерела з мінімальною «обваженням» потужністю до 240 Вт

Прямоходовие схеми мають енергетичні показники на порядок вищі, ніж обратноходовой схеми. Однотранзісторний схема часто застосовується в DC / DC-модулях, але не знайшла широкого застосування в мережевих AC / DC-джерелах через властивих їй високих перенапруг на ключі. У мережевих AC / DC-джерелах повсюдно застосовується двухтранзісторная схема.

Полумостовой і мостові схеми застосовуються там, де потрібна велика вихідна потужність. В якості ключів вдало підійдуть транзистори CoolMos Infineon і IGBT IRF Warp2.

Джерело: КОМПОНЕНТИ ДЛЯ ПОБУДОВИ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ, ГРУПА КОМПАНІЙ Симметрон