المكثفات النشطة ودورها بتموج التيار المتردد

اقرأ في هذا المقال


نظراً للنمو السريع لمنتجات الإلكترونيات الاستهلاكية؛ فإن محولات الطاقة (AC-DC) مع ميزة تصحيح عامل القدرة (PFC) تبقى مطلوبة.

تحليل المكثفات النشطة وتموج التيار المتردد

بالعادة يظهر تموج جهد تردد الخط المزدوج المتأصل على طرف خرج التيار المستمر بسبب المدخلات والمخرجات غير المتوازنة القدرة اللحظية، ولتحقيق جهد خرج ثابت للتيار المستمر؛ فإن المكثفات الإلكتروليتية ذات السعة الكبيرة، كما وتكون ضرورية للتخفيف من تموج جهد التردد ثنائي الخط.

ومع ذلك؛ فقد تم انتقاد المكثفات الإلكتروليتية بسبب عمرها القصير، مما يقلل أيضاً من موثوقية محولات التيار المتردد (DC)، بحيث تم اقتراح العديد من الطرق لتقليل السعة المطلوبة بحيث يمكن استخدام مكثفات (film)، والتي لها عمر أطول لمحولات الطاقة (AC-DC).

أيضاً تم اقتراح تقنيات مختلفة لفصل الطاقة لفصل قدرة إدخال التردد للخط المزدوج من طرف خرج التيار المستمر لتقليل سعة الخرج المطلوبة، حيث أن هناك نوعان من دوائر فصل الطاقة، وهما السلبية والنشطة، كذلك دوائر فصل الطاقة السلبية بسيطة وسهلة، ولكن كثافة الطاقة المنخفضة والأداء الضعيف هي عيوبها الرئيسية.

ومن ناحية أخرى تتطلب دوائر فصل الطاقة النشطة (APDCs) دوائر إضافية ذات تحكم معقد ولكنها يمكن أن تحقق أداءً أعلى، وبشكل عام يكون مبدأ تشغيل (APDC) هو تحويل طاقة الإدخال والإخراج غير المتوازنة إلى مكون تخزين طاقة إضافي بحيث يمكن تخفيف جهد تموج التردد الكهربائي ثنائي الخط عند طرف التيار المستمر.

وبشكل عام يمكن تقسيم طوبولوجيا دارة (APDC) إلى جزأين: خلية المحول الأصلية وخلية الفصل، ولتقليل حجم مكونات الطاقة وتقليل فقد الطاقة؛ ستشارك بعض خلايا الفصل المكونات مع خلية المحول الأصلية، وعادة ستتأثر وظيفة محول التيار المتردد الأصلي، مثل تصحيح معامل القدرة بخلية الفصل، ومن ناحية أخرى يزيد التحكم في (APDC) بشكل عام من تعقيد محول (AC-DC) الأصلي.

المصدر: O. García, J. A. Cobos, R. Prieto and J. Uceda, "Single phase power factor correction: A survey", IEEE Trans. Power Electron., vol. 18, no. 3, pp. 749-755, May 2003.L. Huber, Y. Jang and M. M. Jovanovic, "Performance evaluation of bridgeless PFC boost rectifiers", IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 3, pp. 1381-1390, May 2008.L. Gu, X. Ruan, M. Xu and K. Yao, "Means of eliminating electrolytic capacitor in AC/DC power supplies for LED lightings", IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 5, pp. 1399-1408, May 2009.H. Wang and F. Blaabjerg, "Reliability of capacitors for DC-link applications in power electronic converters—An overview", IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 50, no. 5, pp. 3569-3578, Sep./Oct. 2014.


شارك المقالة: