Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: przetwornice AC/DC

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Power Loss and Temperature Distribution in Coil of PFC Inductor with Air Gap for Multimode Operation

Kasikowski Rafał

Pomiary Automatyka Robotyka

2024

R. 28, nr 1

89--95

Power converters inherently display non-linear load characteristics, resulting in a high level of mains harmonics, and hence the necessity of implementing Power Factor Correction (PFC). Active PFC circuitry typically comprises an inductor and a power switch to control and alter the input current so that it matches, in shape and phase, the input voltage. This modelling of the waveforms can be performed by means of distinct conduction modes of the PFC inductor. The digital controller implemented in the constructed and investigated boost-type PFC converter can be programmed to operate in discontinuous conduction mode (DCM), continuous conduction mode (CCM), or a combination of the two. The individual modes of operation, via distinct PFC inductor current waveforms, impact the overall efficiency of power conversion and, by extension, temperature distribution in the magnetic component. This paper investigates how the examined conduction modes bear on distinct power-loss mechanisms present in the PFC inductor, including high-frequency eddy-current-generating phenomena, and the fringing effect in particular. As demonstrated herein, the DCM operation, for the set output power level, exhibits exacerbated power dissipation in the winding of the inductor due to the somewhat increased RSM value of the current and the intensified fringing magnetic flux at an air gap. The latter assertion will undergo further, more quantitatively focused research. Finally, the construction of the coil was optimised to reduce power loss by diminishing eddy-current mechanisms.

Przetwornice impulsowe z natury charakteryzują się nieliniową charakterystyką obciążenia, co skutkuje wysokim poziomem harmonicznych prądu wejściowego, a co za tym idzie koniecznością korekcji współczynnika mocy PFC (ang. Power Factor Correction). Aktywne układy PFC mają zazwyczaj w swojej budowie element indukcyjny (cewka PFC) oraz klucz elektroniczny w formie tranzystora, które kontrolują i modyfikują prąd wejściowy, tak aby odpowiadał on kształtem i fazą napięciu wejściowemu. Modelowanie przebiegu prądu zwykle jest realizowane za pomocą kilku odmiennych trybów pracy (przewodzenia) cewki PFC. Cyfrowy układ elektroniczny zaimplementowany w konstruowanej i następnie badanej przetwornicy PFC podnoszącej napięcie (ang. Boost/Step-up converter) jest programowalny do pracy w trybie nieciągłego prądu DCM (ang. Discountinuous Conduction Mode), ciągłego prądu CCM (ang. Countinuous Conduction Mode) lub w ich połączeniu. Poszczególne tryby pracy, a dokładnie różne przebiegi prądu cewki PFC, wpływają na sprawność przetwornicy PFC, a co za tym idzie, na straty mocy i rozkład temperatury w elemencie indukcyjnym. W artykule przedstawiono, w jaki sposób badane tryby pracy wpływają na różne mechanizmy rozpraszania mocy występujące w uzwojeniu cewki PFC, w tym na występujące dla relatywnie wysokich częstotliwości zjawiska generujące prądy wirowe, a w szczególności na zjawisko strumienia rozproszenia przy szczelinie powietrznej. Jak zademonstrowano, tryb pracy typu DCM, dla danego obciążenia przetwornicy, wykazuje wyższe straty mocy w uzwojeniu cewki PFC ze względu na powiększoną wartość skuteczną prądu RMS (ang. Root-Mean-Square) i wzmożony oddziaływanie zjawiska strumień magnetycznego rozproszenia przy szczelinie powietrznej. Ostatnia teza będzie przedmiotem dalszych, ukierunkowanych ilościowo działań badawczych. W ostatnim etapie badań zoptymalizowano konstrukcję uzwojenia cewki, aby zmniejszyć straty mocy poprzez zredukowanie mechanizmów generowania prądów wirowych.