PDF《新一代节能开关式电镀整流器技术》

125 x

125 x 0.001 = 15.625W

8 粒j效应管的总导通损耗会是15.625 x 8=125W 要留意,j效应管除了导通损耗之 外,它还有规格书标称的开关损耗.它的 图(2) 全桥式开关电源简单结构图

139 损耗,总体来说不会比导通损耗为大.由 上述两个损耗例子比较,假设导通损耗 = 开关损耗. j坑艿淖芩鸷幕崾 125W X

2 = 250W. 结果是用萧特基二极管会比用j效应 管的总损耗多了(600-250)W =约350W (4) 改善检测电流的分流器损耗. 因电镀工艺有定电流和定电压两种模 式,自动化的电镀装置大多采用定电流的 方法;

而小规模的手动化电镀装置,则多 采用定电压做方法.因行业主流都是采用 自动化,因此每台电镀整流器都需要有定 电流的模式,所以整流器内部的设计,一 定要有一个检测电流手段,以控制输出的 电流与设置的电流值一致.为达致要求, 传统简单的做法是用一个电阻R(称为分流 器-Current Shunt)来处理,当输出电流 通过它时,分流器会检测两端的电压差来 确定是否达到已预设的电流值.为减少损 耗,一般这类分流器的电压降值都会设计 在40毫伏-60毫伏(mV)之间.同样道理, 它与电流通过整流管时一样会有功率损 耗,损耗值会是: 1000A X 40mV = 40W 要减少这个损耗,可使用检测磁j的 方法.因电流通过一个导体时,它周边的 磁j与流通的电流值是有线性关系的.利 用这个磁场值可无损耗地把整流器的输出 控制在目标电流值,做到定电流效果. 功率因素(Power Factor) 除了上述改善开关电源的节能方法 外,还需要有改善功率因素的要求.许多 国家都对这类高功率的开关电源作出规 限,严格管理这些从整流器所产生的谐 波.一般而言,各国要求整流器的功率因 素都要达到0.95以上,而欧盟国家对这个 要求更甚.关於谐波的管理,中国亦早已 在1994年颁布了《电能质量公用电网谐 波》(GB/T 14549-93)的国家标准, 对各级公用电网的谐波电压和用户注入电 网的谐波电流允许值作出了明确规定. 另外,中国电力工业部於1998年颁布了 《电网电能质量技术监督管理的规定》. 谐波是什麽 原来当电器装置应用交流电工作时, 会有以下三种负载状态:- (1) 纯电阻负载时(例如镀槽上的发热捧),电压的波形与电流的波形并没 有时间差(即同相位),功率因素会是 1. (2) 如应用电路上含有电容时(例如电镀 用的开关电源,照明的电子镇流器 和LED驱动器等等),电流的波形会 超前於电压的波形而导致相位差, 功率因素会小於1,形成无功功率的 存在. (3) 如应用电路上含有电感时(例如过滤 泵的马达,通风抽气扇和空调的马 达等等),电流的波形会箪兜缪 的波形而导致相位差,功率因素亦 会小於1,形成无功功率的存在. 因为开关式电镀整流器,是一个非线 性的电容负载.因此,它的功率因素非常 低,大部分都在0.65之间.运作时,它会 产生一连串谐波电流.这些谐波电流和谐 波电压会在公用电网来回传动,使公用电 网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低 了发电、输电及用电设备的效率;

同时, 大量的三次谐波电流流过中性线时会使线 路过热甚至发生火灾,对工厂的节能要求 和安全生产都有严重影响. j效应管(MOSFET) 与 绝缘闸双 极晶体管(IGBT) 的分别 两者都是功率开关管,j效应管主要 用於消费类的电源供应器,部分低功率 的工业产品也有采用,而IGBT则主要用