Większość aplikacji do konwersji mocy składa się z etapu konwersji AC na DC, a to wyjście DC jest następnie wykorzystywane do dalszych etapów. Przetwornica AC na DC jest integralną częścią większości urządzeń elektronicznych, ponieważ większość z nich jest zasilana prądem stałym [1]. Generalnie do konwersji AC na DC używany jest prostownik mostkowy diodowy. Aby zmniejszyć tętnienie napięcia wyjściowego, na wyjściu prostownika zastosowano odpowiedni kondensator filtrujący. Kondensator filtrujący pobiera prąd szczytowy ze źródła, ponieważ ładuje się tylko przez krótki czas w pół cyklu. Stąd prąd pobierany przez prostownik diodowy ma charakter niesinusoidalny. Ze względu na niesinusoidalny charakter prądu wejściowego, THD będzie bardzo wysokie, a wejściowy współczynnik mocy również będzie niski.

Prostownik jednofazowy składa się z czterech diod połączonych w układzie mostka zamkniętej pętli tak, aby wytworzyć wyprostowane napięcie wyjściowe pokazane na rys.1

Cztery diody są połączone szeregowo parami, a tylko jedna para diod przewodzi podczas każdej połowy cyklu. Prostownik z kondensatorem filtrującym nazywany jest konwencjonalnym interfejsem sieciowym AC-DC, który pokazano na rys. 2 (a). Kondensator filtrujący redukuje tętnienia występujące w napięciu wyjściowym. Chociaż kondensator filtrujący znacznie tłumi tętnienia napięcia wyjściowego, wprowadza zniekształcenia w prądzie wejściowym i pobiera prąd z zasilania w sposób nieciągły, w krótkich impulsach, jak pokazano na rys.2 (b).

THD takiego przebiegu będzie bardzo wysokie, a współczynnik mocy również będzie bardzo niski. Wprowadza to kilka problemów, w tym zmniejszenie dostępnej mocy i zwiększone straty.

Całkowite zniekształcenia harmoniczne:

Całkowite zniekształcenie harmoniczne sygnału jest miarą obecnego zniekształcenia harmonicznego i jest definiowane jako stosunek sumy mocy wszystkich składowych harmonicznych do mocy częstotliwości podstawowej. THD służy do charakteryzowania jakości zasilania systemów elektroenergetycznych. THD pod względem prądu można zapisać jako:

%THD = √(I _s /I _s1 ) ² -1

Gdzie I _s jest wartością skuteczną prądu wejściowego I _s1 jest podstawową składową częstotliwości.

Współczynnik mocy:

Współczynnik mocy to stosunek między mocą rzeczywistą (kW) a mocą pozorną (kVAr) pobieraną przez obciążenie elektryczne. Jest to miara tego, jak skutecznie prąd jest przekształcany w użyteczną moc wyjściową, a także pokazuje wpływ prądu obciążenia na wydajność systemu dostaw. Rzeczywisty współczynnik mocy (PF) systemu można zapisać jako:

PF=cos f × Współczynnik mocy zniekształceń (2)

Gdziecos f jest współczynnikiem mocy przemieszczenia. W obwodzie prądu przemiennego moc jest wykorzystywana najefektywniej, gdy prąd jest w fazie z napięciem. Opis współczynnika mocy zniekształceń pokazuje, że zniekształcenia harmoniczne prądu obciążenia zmniejsza średnią moc przekazywaną do obciążenia. Współczynnik mocy zniekształceń (DPF) można zapisać jako:

DPF I1/I

Gdzie I1 jest podstawowym składnikiem prądu, a I jest prądem całkowitym. W prostowniku diodowym z kondensatorem filtrującym na wyjściu pobiera prąd niesinusoidalny, stąd współczynnik mocy zniekształceń jest mniejszy niż jedność, co skutkuje słabym współczynnikiem mocy. Ze względu na wysokie całkowite zniekształcenia harmoniczne i niski współczynnik mocy wejściowej generowanej przez konwencjonalne przekształtniki, proste prostowniki diodowe nie powinny być stosowane. Istnieje potrzeba osiągnięcia prostowania bliskiego jedności, ponieważ prostownik z modulacją szerokości impulsu (PWM) jest ulepszoną wersją konwencjonalnego prostownika diodowego AC na DC.

Jeśli masz jakiekolwiek wymagania lub jakiekolwiek pytania dotyczące rozwiązań w zakresie ładowarek akumulatorów do swoich zastosowań, możesz w dowolnym momencie skontaktować się z naszym dedykowanym zespołem pod adresem marketing@everexceed.com .