Comment résoudre l'harmonique de l'alimentation à découpage
Dans les équipements électroniques modernes, l’alimentation à découpage est une forme d’alimentation largement utilisée, qui présente les caractéristiques d’une petite taille et d’un rendement élevé. Cependant, l'alimentation à découpage produira également des harmoniques, ce qui affectera dans une certaine mesure la qualité de l'alimentation électrique et la stabilité du réseau électrique, et même endommager les circuits et les appareils. Par conséquent, il est impératif de résoudre le problème harmonique de l’alimentation à découpage.
Causes des harmoniques dans l'alimentation à découpage
L'onde harmonique fait référence à une sorte de forme d'onde électrique avec une fréquence plus élevée que l'onde fondamentale, et sa source provient généralement de facteurs tels que la charge non linéaire, la tension non sinusoïdale et les interférences électromagnétiques. Le principe de fonctionnement de l'alimentation à découpage détermine qu'il est facile de produire des harmoniques.
1. Effet de court-circuit du circuit de filtre à condensateur
Dans l'alimentation à découpage, le circuit de filtrage du condensateur réduit principalement la tension pulsée à la sortie de l'alimentation, mais à haute fréquence, le condensateur constitue également un court-circuit. Cependant, un court-circuit fera circuler un courant harmonique dans l’alimentation électrique, produira une oscillation dans le conducteur et provoquera du bruit et un effet thermique.
2. Effet de résonance du circuit de filtre à inductance
Dans l'alimentation à découpage, le circuit de filtre à inductance est principalement utilisé pour empêcher la pulsation haute fréquence de la sortie de l'alimentation. Lorsque le courant de charge est très faible, l'inductance est dans un état résonnant, ce qui produira un courant harmonique haute fréquence. Le courant harmonique haute fréquence généré résonnera dans le condensateur d'alimentation et l'inductance de ligne, et générera une oscillation haute fréquence lorsque le courant circule.
3. Influence de la résonance du circuit de rétroaction d'inductance
Le circuit de rétroaction résonnant est une caractéristique de performance importante de l’alimentation à découpage. Le contrôleur de rétroaction est utilisé pour surveiller en permanence la charge et l'alimentation électrique, afin d'ajuster la sortie de l'alimentation électrique dans le temps et d'améliorer l'efficacité de l'ensemble du circuit. Cependant, le circuit de rétroaction inductif réduira la tension de sortie de l'alimentation via le circuit résonant, ce qui augmentera la génération de courant harmonique.
4. L'influence de la fréquence de travail
Plus la fréquence de fonctionnement de l'alimentation à découpage est élevée, plus les harmoniques sont élevées et plus le courant harmonique est riche. Le courant haute fréquence générera des ondes électromagnétiques relativement importantes sur la bobine, ce qui entraînera également le phénomène selon lequel l'appareil électrique lui-même et les ondes électromagnétiques sont pleins d'interactions dans l'air.
Dommages causés par les harmoniques de l’alimentation à découpage
L'harmonique de l'alimentation à découpage nuira à l'équipement et au système, et les dommages spécifiques sont les suivants :
1. Dommages à l'alimentation à découpage elle-même.
L'harmonique générée par l'alimentation à découpage à haute fréquence augmentera la consommation de chaleur interne du tube de commutation et augmentera le risque de dommage.
2. Dommages à la charge
Les harmoniques de sortie de l'alimentation à découpage affecteront la charge, ce qui risque d'endommager facilement les composants du circuit, en particulier pour les instruments de précision et les équipements médicaux.
3. Dommages au réseau électrique
Une fois que l'alimentation à découpage produit des harmoniques, elle se propage à travers le réseau électrique et augmente le courant harmonique du réseau électrique, ce qui entraînera des problèmes tels qu'une surcharge du réseau électrique, une augmentation de la température des câbles, des dommages au noyau du transformateur de puissance et ainsi de suite, affectant ainsi la stabilité.
Solutions aux harmoniques de l’alimentation à découpage
Afin de mieux résoudre le problème harmonique de l'alimentation à découpage, les solutions suivantes sont généralement adoptées :
1. Adoptez un circuit de suppression d’harmoniques.
L'utilisation d'un circuit de suppression d'harmoniques peut limiter la génération de courant haute fréquence et réduire efficacement l'influence du courant harmonique sur l'alimentation à découpage.
2. Adoptez un nouveau filtre
Le nouveau filtre offre une bonne solution au problème harmonique de l'alimentation à découpage, comme l'utilisation d'un circuit topologique non inductif, d'un filtre multi-capacité-multi-paramètres, etc.
3. Améliorer la conception de l'alimentation à découpage.
Dans la conception de l'alimentation à découpage, nous devons optimiser ses composants électroniques, ses formes de câblage et ses matériaux composites, afin de minimiser sa perte d'énergie interne et sa dégradation énergétique et de réduire la génération d'harmoniques.
4. Installez des appareils économes en énergie ou augmentez la tension de sortie.
En installant des appareils économes en énergie ou en augmentant la tension de sortie de l'alimentation à découpage, la génération et l'influence du courant harmonique peuvent être efficacement réduites.
