3-fazowy układ zasilający z równomiernym podziałem mocy

W celu minimalizacji mocy biernej pobieranej z sieci elektroenergetycznej w nowo projektowanych zasilaczach dużej mocy należy zapewnić wysoką wartość współczynnika mocy, czyli innymi słowy zapewnić zerowe przesunięcie fazowe między prądem a napięciem, stosując odpowiedni układ korekcyjny.

Jednak w systemie 3-fazowym, oprócz dokładnego śledzenia przebiegu napięcia przez przebieg prądu w poszczególnych fazach, wymagane jest także zapewnienie jednakowego obciążenia każdej fazy.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Rys. 1. Napięcia 3-fazowej linii elektroenergetycznej przedstawione w funkcji czasu

Realizacja takiego złożonego celu wymaga przeprojektowania układu wejściowego zasilacza. Na rys. 1 pokazano zależności między poszczególnymi napięciami wszystkich trzech faz. Faza 0 reprezentowana jest przez najgrubszą (czerwoną) linię. Faza 1 (czarna linia) wyprzedza fazę 0 o 120°. Faza 2 (linia fioletowa) jest wyprzedzana przez fazę 0 o 120°. Podanie takiego napięcia na 3-fazowy prostownik znajdujący się na wejściu korektora współczynnika mocy powoduje, że tak jak pokazano na rys. 3, falowe przebiegi prądu w przewodach nie osiągną pożądanego rezultatu.

Jak widać, prąd każdej fazy nieodpowiednio zaprojektowanego układu jest okresowo przerywany, mimo, że napięcie znacznie przewyższa 0 V, co przedstawiają wykresy napięć z rys. 1. Dodatkowo napięcia szczytowe dla każdej z faz mogą przyjmować różne wartości, dlatego przy współpracy z tradycyjnym prostownikiem szczytowym nie daje się zapewnić równomiernego rozkładu pobieranej mocy pomiędzy wszystkie fazy.

Rys. 2. Prądy powstające w obwodzie z jednym korektorem PFC

Prawidłowo przebiegi prądowe powinny być analogiczne do przebiegów napięć z rys. 1, co oznacza, że skuteczne rozwiązanie powinno zapewnić funkcję PFC dla każdej z faz oraz dodatkowo zrównoważyć ich obciążenie.

Rozwiązanie

Rys. 3. Podstawowy 3-fazowy obwód PFC z ograniczeniem maksymalnego poboru prądu

Pierwszym obwodem jest sekcja korektora PFC, składająca się z trzech oddzielnych układów. Za korektorem znajdują się trzy izolowane zasilacze obniżające napięcie, których wyjścia zostały połączone. Zasilacze te pracują niezależnie, gdyż napięcie wejściowe każdego z nich jest wyjściem innego układu PFC. Równomierne rozłożenie obciążenia poszczególnych faz wymaga dodania układu kontroli prądu w poszczególnych gałęziach (rys. 3).

Zapewnienie wyrównania mocy w poszczególnych gałęziach wymaga obecnie budowy dość złożonego obwodu sterującego zasilaczem. Największym problemem jest odseparowanie sygnałów sterujących dla wszystkich trzech obwodów od siebie, gdyż każda z sekcji korektora i zasilacza znajduje się na innym potencjale. Niemniej wydaje się, że ta niedogodność z czasem będzie coraz mniejsza. Zasilacze współpracujące z siecią trójfazową i zapewniające równomierne obciążenie są bowiem naturalnym krokiem rozwojowym systemów zasilających, który z pewnością będą wspierać producenci układów scalonych.

Grzegorz Michałowski

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Zobacz więcej w kategorii: Technika
Komunikacja
Konfiguracja bramek MGate MB3000-G2: tryb Transparent i Agent w praktyce
Produkcja elektroniki
Analiza przyczyn wad montażu SMT i ograniczenia systemów inspekcyjnych
Produkcja elektroniki
Dokumentacja do wyceny montażu PCBA – jak przygotować kompletny pakiet danych?
Produkcja elektroniki
Ochrona antystatyczna fundamentem nowoczesnej produkcji
Komponenty
Niewielka uszczelka, ogromne znaczenie. Jak uszczelnienia FOF decydują o skuteczności ekranowania EMC obudów?
Komponenty
Folie termoprzewodzące elektroizolujące – jak jednocześnie odprowadzać ciepło i izolować elektrycznie?
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Wrzesień 2026
Magazyn
Sierpień 2026
Targi zagraniczne
Electronica 2026 - targi i konferencja producentów elektroniki

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów