Bez tytu³u-4 - Serwis Elektroniki

Poprawa wspó³czynnika mocy uk³adów zasilania (cz.1)Karol Œwierc1. O co chodzi, czyli w czym tkwi problem?Praktycznie wszystkie zasilacze budowane w postaci przetwornicnapiêcia SMPS (Switch Mode Power Supply) to przetwornicenapiêcia „sta³ego na sta³e” (DC/DC converter). Wcelu unikniêcia stosowania transformatora sieciowego pracuj¹cegona czêstotliwoœci sieci (50Hz), wejœciowe napiêcie sta-³e uzyskuje siê wprost, poprzez prostowanie napiêcia sieci220V. Napiêcie to zmienia siê proporcjonalnie do chwilowejwartoœci skutecznej napiêcia sieci i zawiera spore têtnienia ojej czêstotliwoœci, ale z tym problemem przetwornice dobrzesobie radz¹. Jako prostownik napiêcia sieci powszechnie stosujesiê uk³ad diod w mostku Graetz’a, za którym znajduje siêdu¿ej pojemnoœci kondensator elektrolityczny. W najogólniejszymprzypadku sytuacjê tê przedstawia rysunek 1.Jak taki uk³ad jest widziany od strony sieci? Pr¹d (a wiêcca³a moc) p³ynie tylko w tych momentach, gdy chwilowa wartoœænapiêcia zmiennego przekroczy napiêcie, do którego na-³adowany jest kondensator C1. Praktycznie wiêc przebieg pr¹duto krótkie impulsy o du¿ej wartoœci wystêpuj¹ce w momen-SieæProstownikC1+ Kondensatorodu¿ejpojemnoœciPrzetwornicaObci¹¿enietach szczytów sinusoidy napiêcia wejœciowego. Sytuacjê têzobrazowano na rysunku 2.Niewiele sytuacjê poprawia stosowanie rezystora po³¹czonegoszeregowo z mostkiem Graetz’a (mo¿e byæ przed lub za),który ogranicza wartoœæ impulsów pr¹dowych do wartoœcibezpiecznej dla zastosowanych diod, szczególnie w momenciew³¹czenia uk³adu do sieci (kiedy roz³adowany zupe³nie jestkondensator C1). Rezystor ten mimo niedu¿ej wartoœci (kilkaohmów) grzeje siê znacznie i jest przewa¿nie najwiêkszymrezystorem nie tylko w zasilaczu, ale w ca³ym zasilanym urz¹dzeniu(na przyk³ad w telewizorze). Spotyka siê rozwi¹zania,w których rezystor ten ma znacznie wiêksz¹ wartoœæ - oko³oV pkWyprostowanenapiêciesta³eWejœciowenapiêciezmienne00Przebieg pr¹duw linii energetycznej„Ugiêcie”napiêcialiniiRys.1. Sposób pod³¹czenia przetwornicy DC/DC do sieci.Rys.2. Przebieg napiêcia i pr¹du widziany od strony sieci.SERWIS ELEKTRONIKI 2/2002 11