ЖУРНАЛ СТА №1/1998

110 1/98 В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА CТА Коррекция коэффицента мощности (КМ) на входе им- пульсных источников питания (ИП) является полезным, но несущественным параметром, согласно новому Евро- пейскому стандарту, определяющему уровни гармоничес- ких составляющих входного тока. Новый европейский стандарт EN 61000-3-2, который должен быть утвержден в июне 1998 года, требует, что- бы любое оборудование, имеющее входную мощность в диапазоне 55...75 Вт и выше, соответствовало ограниче- ниям на уровни гармонических составляющих входно- го тока от второй до сороковой гармоники. С принятием этого стандарта сетевые источники пита- ния с входной мощностью, лежащей в диапазоне от 55 Вт и выше (имеющие, как правило, кпд около 75 %), должны соответствовать его требованиям. В ближайшем будущем низший предел по входной мощности будет равен 50 Вт, хотя дата принятия этого решения еще не оглашена. Требования стандарта EN61000-3-2 опубликованы Ев- ропейским Комитетом по стандартизации в электротех- нике (CENELEC) Европейского Сообщества. В США и Ка- наде также будут приняты соответствующие стандарты; это только дело времени. В недалеком прошлом считалось, что если источник питания имеет высокий КМ (более чем 0,9), то он авто- матически удовлетворяет требованиям к допустимому уровню вносимых высших гармоник тока сети. Поэтому значение КМ выше, чем 0,9, было основным критерием для источников питания на соответствие требованиям стандарта EN61000. Однако для соответствия требова- ниям EN61000-3-2 оборудование не обязательно долж- но иметь высокое значение КМ. ИП с исключительно скромным значением КМ (около 0,75) может свободно соответствовать этому требова- нию при правильном ограничении уровней гармониче- ских составляющих входного тока. Таким образом, воз- никает вопрос, необходимо ли иметь значение КМ бо- лее, чем 0,9, или можно обеспечить коррекцию гармо- ник входного тока при небольшом значении КМ. Известно [1], что существуют два метода коррекции коэффицента мощности: пассивная коррекция и актив- ная коррекция. Так как эти схемы достаточно подробно освещены в [1], здесь только вкратце коснемся основных положений этих методов. Пассивные схемы коррекции КМ видоизменяют форму входного тока путем исполь- зования только пассивных компонентов (дросселей, конденсаторов, диодов). Например, на схеме, показанной на рис. 1, конденса- тор С1 и дроссель L1 используются для формирования входного тока, втекающего в накопительный конденса- Коррекция гармоник входного тока в маломощных сетевых источниках питания Виктор Жданкин тор С2. При входном напряжении переменного тока 230 В значение КМ источника питания без коррекции составляет примерно 0,55; при наличии индуктивности L1 значение коэффициента мощности может быть рав- ным 0,75, а при добавлении конденсатора С1 значение КМ схемы на рис. 1 может достичь 0,9. Пассивный метод коррекции КМ является простым, надежным и не создает электромагнитных помех. С дру- гой стороны, схемы пассивной коррекции могут иметь большие габариты, вес и чувствительны к изменениям как частоты сети, так и тока нагрузки. Указанные недо- статки ограничивают применение этих схем в высоко- производительном электронном оборудовании. В активных схемах коррекции КМ применяются быст- родействующие МОПТ-ключи с дополнительными схе- мами управления, которые придают входному току фор- му, близкую к синусоидальной. Эти схемы обеспечивают хорошее время поддержания выходных параметров при провале сети, высокое значение КМ (0,97…0,99), хоро- шие динамические характеристики, небольшие габари- ты и массу. В то же время им свойственны следующие недостатки: сложная схема, двойное преобразование энергии, меньший показатель наработки на отказ, более высокая стоимость и большой уровень помех. В настоящее время наиболее популярными являются схемы активной коррекции КМ с повышающим им- пульсным регулятором, обеспечивающие входной ток с низким значением гармоник. На рис. 2 приведена схема двухкаскадного источника, использующего повышаю- Сеть переменного тока С 1 С 2 L 1 Рис. 1. В типичной пассивной схеме коррекции коэффициента мощности для получения формы входного тока с низкими искажениями применяются конденсатор С1, дроссель L1