تبلیغات
وبلاگ علمی آموزشی شرکت پارس شعاع توس (Ballast) - ضریب توان BlogerTools.Ir

در این وبلاگ مطالب آموزشی مربوط به بالاست الکترونیکی قرار داده شده است. این وبلاگ یک وبلاگ صرفا آموزشی می باشد که قصد دارد اطلاعات کاربران را در مورد بالاست الکترونیکی افزایش دهد. در این وبلاگ مطالبی از قبیل انواع بالاست الکترونیکی، اجزاء مختلف بالاست الکترونیکی ، نحوه کار قسمت های مختلف بالاست الکترونیکی، نحوه ساخت و استاندار های مربوط به بالاست الکترونیکی قرار داده شده است.

جلال الدین مومنی

جستجو

 

ضریب توان در حقیقت نسبت توان اکتیو به توان ظاهری است . همچنین طبق روابط زیر برابر کسینوس زاویه اختلاف فاز ولتاژ و جریان (در حالتی که هر دو شکل موج ولتاژ و جریان سینوسی خالص باشند) می باشد

در حال حاضر به علت وجود المان های سوئیچینگ در برخی مدارات شکل موج جریان اکثر آنها به دلیل وجود هارمونیک های جریان ، سینوسی نمی باشد . بنابراین در این حالات برای ضریب توان دو عامل مطرح می گردد:

عامل جابجایی که همان زاویه اختلاف فاز بین شکل موج ولتاژ و جریان می باشد .

عامل اعوجاج که وابسته به اعوجاج شکل موج حاصل از ورود هارمونیک ها می باشد
در این مواقع ضریب توان بدین صورت بدست می آید:

 

 

کم شدن ضریب توان به سمت صفر علاوه بر افزایش تلفات، باعث حرکت هارمونیک های جریان در خط خنثی شده و موجب اختلال در کارکرد سایر وسایل الکترونیکی می گردد . بنابراین متوجه می شویم که ضریب توان هر چه به عدد یک نزدیک تر باشد (زاویه اختلاف فاز کمتر و توان اکتیو به توان ظاهری نزدیک تر ) مقدار توان غیر مفید "راکتیو" کاهش می یابد .
تنها در بارهای مقاومتی مشاهده می شود حریان و ولتاژ بدون هیچ اختلاف فازی دقیقا برروی یکدیگر قرار دارند و این نشان دهنده ی مصرف توان واقعی در یک بار مقاومتی می باشد.  برای انجام این مهم از داراتی به نام (Power Factor Correction)PFC یا تصحیح ضریب توان استفاده می گردد که وظیفه آنها حذف هارمونیک ها ، به حداقل رساندن اعوجاج و کاهش اختلاف فاز بین ولتاژ وجریان به صورت یک شبیه ساز مقاومت می باشد . 

در حال حاضر استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ به طور چشمگیری افزایش یافته است . یکی از کاربرد های این منابع تغذیه سوئیچینگ، پاور کامپیوترهای شخصی می باشد و استاندارد ها و تاییدیه های مختلف روی موضوع PFC در پاور ها تاکید ویژه ای دارند . 

مدارات PFC پاور ها مانند سایر منابع تغذیه سوئیچینگ وظیفه افزایش ضریب توان و نزدیک نمودن آن به عدد یک را دارند . پاور ها به دلیل وجود خازن های با ظرفیت بالا در ورودی جهت جبران ریپل ورودی ، ذاتا دارای خاصیت خازنی بالایی هستند و بین ولتاژ و جریان ورودی آنها اختلاف فاز قابل توجهی وجود دارد. پس این خاصیت خازنی باید به طریقی خنثی گردد تا مدار به صورت یک بار مقاومتی به نظر برسد. همچنین به دلیل کلید زنی سریع المان های نیمه هادی قدرت و غیر خطی بودن این عناصر در شکل موج جریان، به واسطه وجود هارمونیکهای فرکانس بالاتر، اعوجاج به وجود می آید . همانطور که می دانید، تنها هارمونیک اصلی جریان در انتقال انرژی خالص به بار نقش دارد و سایر هارمونیک ها در این رابطه نقشی ندارند. در نتیجه هارمونیک های اضافی نیز باید به طریقی حذف گردند . روابط زیر نشان دهنده ی محاسبه ی مقادیر توان راکتیو می باشد :

Power Factor CorrectionCos fi

همانگونه که ذکر شد یک پاور بدون PFC  به دلیل خازن های بزرگ ورودی مانند یک بار بزرگ خازنی عمل می کند . این خازن ها که بعد از پل دیودی قرار می گیرند  در یک چهارم اول موج ولتاژ به اندازه پیک ولتاژ شارژ می شوند . سپس در این هنگام ولتاژ ورودی به سرعت افت پیدا می کند (یک چهارم دوم) و خازن به آرامی درون بار دشارژ می گردد در این حالت کماکان ولتاژ خازن بزرگتر از ولتاژ شبکه است و جریان شارژ خازن توسط دیود های یکسو ساز قطع می باشد و تا زمانی که ولتاژ شبکه در نیم سیکل پنجم بزرگتر از ولتاژ خازن شد ادامه می یابد . در نیم سیکل پنجم خازن بار دیگر به اندازه پیک ولتاژ شارژ می گردد .

 شکل موج جریان و ولتاژ یکسو ساز تمام موج
صفحه اصلی