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有源濾波器在LED顯示屏諧波治理中的應(yīng)用

2013-06-28 瀏覽數(shù):733

安科瑞 徐玉麗

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1、引言

LED大屏上,多電源分布式開關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用,其產(chǎn)生的諧波分量對電網(wǎng)和電氣設(shè)備造成的影響日益嚴(yán)重,如何抑制諧波分量成為一個(gè)備受關(guān)注的問題。

開關(guān)電源通常采用大功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件,按一定規(guī)律控制開關(guān),調(diào)整占空比以調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。開關(guān)電源一般由整流器和濾波電容組成,交流輸入電壓進(jìn)入濾波器、整流器和濾波電容后變換為直流輸出電壓。現(xiàn)今,開關(guān)電源正在逐漸向高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化發(fā)展。

2LED顯示屏諧波產(chǎn)生原因

LED需要低壓直流驅(qū)動(dòng),因此顯示屏工程大量采用開關(guān)電源為顯示模塊提供驅(qū)動(dòng)。為了降低低壓直流電流在各種輸送環(huán)節(jié)耗損,顯示屏配電一般采用大量小功率開關(guān)電源模塊,配置成分布式局部低壓直流供電模式。這種實(shí)現(xiàn)法在解決了低壓傳輸損耗的同時(shí),卻帶來了諧波污染和中線電流過大等問題。其原因有:

開關(guān)電源為典型的諧波源,其諧波含量非常高,其波形為斷續(xù)的尖峰波。由于一般使用的開關(guān)電源容量較小(典型的案例為手提電腦的電源),并沒有引起足夠的重視。但如果大量的開關(guān)電源同時(shí)工作,其產(chǎn)生的諧波將不可忽視,如果不加以處理,可能對供電網(wǎng)造成污染,對同一網(wǎng)內(nèi)的其他設(shè)備產(chǎn)生不可預(yù)知的危害。

常規(guī)三相近似平衡的負(fù)荷,其線的正常電流一般小于相電流的30%。顯示屏系統(tǒng)無論怎么配置負(fù)荷分布,由于顯示畫面的變化,終會帶來瞬時(shí)三相不平衡。加之諧波電流的影響,其線的電流可以達(dá)到相電流的280%。

3LED顯示屏諧波產(chǎn)生的危害

諧波過大會導(dǎo)致零線電流過大,零線電流過大是一個(gè)嚴(yán)重的火災(zāi)隱患,因?yàn)榱憔€上沒有過流保護(hù)裝置,不相線上有保險(xiǎn)等裝置,當(dāng)電流過大時(shí)可以切斷電流。而當(dāng)零線上電流過大時(shí),只能任其溫度升高,加速電纜老化,甚至引起火災(zāi)。

諧波不僅表現(xiàn)為電流諧波,而且由于諧波電流對電網(wǎng)沖擊使供電電壓含有諧波,會使電壓波形奇變嚴(yán)重,可能對電網(wǎng)上其他敏感設(shè)備造成不良影響,甚至使其工作異常,帶來關(guān)聯(lián)的法律責(zé)任問題,例如同樓中某公司的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器因突然停電,造成損失。

4ANAPF低壓有源濾波器在LED顯示屏中的應(yīng)用

某廣場大型戶外LED顯示屏,該顯示屏供電系統(tǒng)有850個(gè)30OW的開關(guān)電源分布式并聯(lián)運(yùn)行,總功率共計(jì)250kw開關(guān)電源是典型的諧波源,在工作時(shí)具有電流諧波畸變率高、諧波含量大、諧波頻譜寬、設(shè)備為容性負(fù)載、功率因數(shù)低等用電特性。當(dāng)大量的開關(guān)電源集中使用時(shí)會導(dǎo)致中線電流過高,功率因數(shù)低,電流諧波畸變率高等現(xiàn)象,從而影響了LED顯示屏正常工作。

4.1諧波治理方案

基于該現(xiàn)場的特點(diǎn),并聯(lián)安裝一臺ANAPF型電力有源濾波器,設(shè)備參數(shù)如下:

4.2 ANAPF有源濾波裝置諧波電流估算

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

閱讀上文 >> 諧波治理的必要性及案例分析
閱讀下文 >> 諧波抑制在船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

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