بررسی و اصلاح ضریب توان یکسوکننده ها

چکیده ضریب توان در تجهیزات متصل شده به شبکه توزیع باید اصلاح گردد. به عنوان مثال یکسوسازها که جریان خطی غیرسینوسی تولید می کنند، نیاز به اصلاحات ضریب توان دارند. یکسوکننده های دیودی، ولتاژ ورودی ac را به ولتاژ خروجی dc با رفتار کنترل شده تبدیل می کنند. یکسوکننده های دیودی تک فاز در تجهیزات توان پایین کاربرد فراوانی دارند. از یکسوکننده های دیودی سه فاز در درایورهای دارای سرعت متغیر مثلاً تلویزیون های خانگی، تجهیزات اداری، شارژکننده های باطری و بالاست های الکترونیکی، به منظور داشتن توان های بالاتر استفاده می شود. با افزایش استفاده از تجهیزات الکترونیکی، هارمونیک های جریان خط تبدیل به یک مشکل بزرگ شده اند. افزایش بیش ازحد جریان ذاتی در سیستم های سه فاز، ایجاد گرمای زیاد در ترانسفورماتور و موتورهای القایی می کند و همچنین تخریب شکل موج ولتاژ سیستم ازجمله عوارض هارمونیک ها می باشند. امروزه طبق استانداردهای بین المللی ، برای محدود کردن هارمونیک های جریان خط می بایست تمهیداتی اندیشید. باید با کاهش هارمونیک های جریان خط، ضریب قدرت را اصلاح – pfc ، نماییم. دو نوع اصلاح ضریب توان داریم. 1) اصلاح ضریب توان غیرفعال (پسیو)، 2) اصلاح ضریب توان فعال (اکتیو). اصلاح ضریب توان، بسته به فرکانس کلید زنی، به فرکانس پایین و فرکانس بالا طبقه بندی می شود. تکنیک های مختلفی در اصلاح ضریب توان اکتیو و پسیو در اینجا معرفی شده اند. بهبود ضریب توان با اصلاح ضریب توان اکتیو فرکانس بالا در این پایان نامه بررسی خواهد گردید. اگر از روش کنترلی مناسب برای شکل دادن به ورودی استفاده شود، می توان با استفاده از مبدل های dc-dc که دارای خواص ذاتی بهبود ضریب توان می باشند، اصلاح ضریب توان داشت. مبدل های dc-dc می توانند در حالت جریان پیوسته سلف به کار روند cicm که در حالت cicm جریان سلف هرگز صفر نخواهد شد. و همچنین در dicm ، حالت جریان ناپیوسته سلف که در آن در یک دوره سوئیچینگ، جریان سلف ممکن است صفر نیز شود، کار می روند. در dicm، سلف ورودی دارای مقادیر متغیری می باشد و اوج جریان سلف به طور خودکار برای ولتاژ خط، نمونه برداری می شود. این ویژگی جریان ورودی dicm را خود اصلاح ضریب توان گویند. چراکه نیازی به حلقه کنترل در سمت ورودی نیست. در cicm، از روش های مختلفی برای کنترل جریان سلف مانند کنترل جریان اوج، کنترل جریان متوسط، کنترل پسماند و کنترل مرزی استفاده می شود. اصلاح ضریب توان سوئیچینگ فرکانس بالا نیز دارای اشکالاتی است، مانند تلفات اضافی که باعث کاهش بازده کلی می شود که emi فرکانس بالای جریان های ورودی را افزایش می دهد. emi فرکانس بالا مقدار قابل توجهی تلفات انتقال و سوئیچینگ emi در پی خواهد داشت. emi فرکانس بالا را با یک فیلتر بین منبع ac و دیود یکسوساز پل می توان حذف کرد و با استفاده از سوئیچینگ نرم می توان تلفات را کاهش داد و بهره وری را بهبود بخشید.