反激式開關(guān)電源輸出整流濾波電路工作狀態(tài)分析

反激式開關(guān)電源輸出整流濾波電路原理上是簡(jiǎn)單的。但是，由于反激式開關(guān)電源的能量傳遞必須通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，變壓器的初次級(jí)兩側(cè)的開關(guān)（MOSFET或整流二極管）均工作在電流斷續(xù)狀態(tài)。在相同輸出功率條件下，反激式開關(guān)電源的開關(guān)流過(guò)的電流峰值和有效值大于正激式、橋式、推挽式開關(guān)電源。電容器除了根據(jù)本身的特性發(fā)揮巨大的作用外，還可以與電阻等其他元件進(jìn)行組合，在電路中可發(fā)揮巨大的作用。為了獲得更低的輸出電壓尖峰，通常的反激式開關(guān)電源工作在電感電流（變壓器儲(chǔ)能）斷續(xù)狀態(tài)，這就進(jìn)一步增加了開關(guān)元件的電流額定。

開關(guān)電源的電路拓?fù)鋵?duì)輸出整流濾波電容器影響也是非常大的，由于反激式開關(guān)電源的輸出電流斷續(xù)性，其交流分量需要由輸出整流濾波電容器吸收，當(dāng)電感電流斷續(xù)時(shí)輸出整流濾波電容器的需要吸收的紋波電流相對(duì)大。

主要是產(chǎn)品外觀差，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比特性(kg/kvar)較大，產(chǎn)品成套性差。

主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)差異：

     1、國(guó)產(chǎn)殼式高壓并聯(lián)電容器的單臺(tái)容量小。從20世紀(jì)80年代末期至今，國(guó)產(chǎn)大容量電容器仍然是以單臺(tái)334kvar產(chǎn)品為主導(dǎo)，近年出現(xiàn)了500kvar的電容器產(chǎn)品，西安ABB合資公司的產(chǎn)品單臺(tái)容量達(dá)到823kvar。通過(guò)以上的檢查、試驗(yàn)，若仍找不出原因，則應(yīng)拆開電容器組，并逐臺(tái)進(jìn)行檢查試驗(yàn)。而國(guó)外瑞典、美國(guó)GE公司、美國(guó)COOPER公司等從1998年就已開始批量提供單臺(tái)1000kvar的電容器了。

     2、國(guó)產(chǎn)高壓電容器比特性差距大。國(guó)內(nèi)外電容器比特性大致比例是國(guó)外：合資：國(guó)內(nèi)=1：1.5：2，即同容量的電容器國(guó)產(chǎn)的體積、質(zhì)量要比國(guó)外的產(chǎn)品大一倍。目前我國(guó)生產(chǎn)的全膜高壓并聯(lián)電容器的工作場(chǎng)強(qiáng)還較低(45～55MV/m)，與國(guó)外相比(工作場(chǎng)強(qiáng)60～70MV/m)還有較大差距。國(guó)內(nèi)此類電容器的單臺(tái)容量已做到500-700kvar/臺(tái)，對(duì)于集合式和縮小型高壓并聯(lián)電容器的單臺(tái)容量已做到10000kvar/臺(tái)，電容器損耗功率已不大于0.5W/kvar，差距表現(xiàn)在單位容量電容器的質(zhì)量和體積均較大，國(guó)內(nèi)電容器為0.2～0.8kg/kvar，而發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)同類電容每kvar的質(zhì)量為0.1～0.2kg/kvar。就平板電視來(lái)說(shuō)，為了能承受大電流，就需要進(jìn)一步降低電容的ESR。國(guó)內(nèi)外電容器介質(zhì)工作場(chǎng)強(qiáng)、內(nèi)部元件電壓和質(zhì)量比特性對(duì)比見(jiàn)表2。

     3、低壓自愈式并聯(lián)電容器整體產(chǎn)品與國(guó)際水平比還有差距。所用設(shè)備主要靠進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)金屬化膜的質(zhì)量不穩(wěn)定，原材料部分也是進(jìn)口的。

     4、補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)選擇不同。國(guó)外廣泛采用在345kV及以下主負(fù)荷側(cè)補(bǔ)償，國(guó)內(nèi)以在66kV及以下三次側(cè)補(bǔ)償為主。在主負(fù)荷側(cè)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是直接補(bǔ)償、效果好，并可使主變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、造價(jià)降低、提高輸送功率。

     5、產(chǎn)品外觀上的差距。國(guó)產(chǎn)電容器普遍存在著造型不夠美觀、加工工藝粗糙、焊接和防腐涂層質(zhì)量差等明顯差距。

正確選擇濾波電容器的幾要素

       近年來(lái)，隨著電容器設(shè)計(jì)、制造水平的提高，鋁箔折邊、壓力注油、壓力浸漬等工藝的廣泛采用，整個(gè)國(guó)內(nèi)電力電容器行業(yè)已形成了以全膜電力電容器產(chǎn)品為主導(dǎo)、多種新產(chǎn)品并存的主要格局。目前國(guó)外可以生產(chǎn)的產(chǎn)品品種，國(guó)內(nèi)企業(yè)基本都可生產(chǎn)，并且有一部分產(chǎn)品已達(dá)到水平，一部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)已開始國(guó)際市場(chǎng)并取得了不俗的戰(zhàn)績(jī)。主要電力電容器產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀： 選用電容器的工作電壓應(yīng)符合電路要求。一般情況下，選用電容器的額定電壓應(yīng)是實(shí)際工作電壓的1.2～1.3 倍。對(duì)于工作環(huán)境溫度較高或穩(wěn)定性較差的電路，選用電容器的額定電壓應(yīng)考慮降額使用，留有更大的余量才好。紋波電流額定值的頻率特性由上面的分析可知，紋波電流額定值與最1大允許溫升、等效串聯(lián)電阻和熱阻有關(guān)。若電容器所在電路中的工作電壓高于電容器的額定電壓，往往電容器極易發(fā)生擊穿現(xiàn)象，使整個(gè)電路無(wú)法正常工作。電容器的額定電壓一般是指直流電壓，若要用于交流電路，應(yīng)根據(jù)電容器的特性及規(guī)格選用;若要用于脈動(dòng)電路，則應(yīng)按交、直流分量總和不得超過(guò)電容器的額定電壓來(lái)選用。

電力電容器是一種靜止的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它的主要作用是向電力系統(tǒng)提供無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。采用就地?zé)o功補(bǔ)償，可以減少輸電線路輸送電流，起到減少線路能量損耗和壓降，改善電能質(zhì)量和提高設(shè)備利用率的重要作用。

　　現(xiàn)將電力電容器的維護(hù)和運(yùn)行管理中一些問(wèn)題，作一簡(jiǎn)介，供參考。

1　電力電容器的保護(hù)

(1)電容器組應(yīng)采用適當(dāng)保護(hù)措施，如采用平衡或差動(dòng)繼電保護(hù)或采用瞬時(shí)作用過(guò)電流繼電保護(hù)，對(duì)于3.15kV及以上的電容器，可在每個(gè)電容器上裝置單獨(dú)的熔斷器，熔斷器的額定電流應(yīng)按熔絲的特性和接通時(shí)的涌流來(lái)選定，一般為1.5倍電容器的額定電流為宜，以防止電容器油箱爆1炸。（5）在設(shè)計(jì)電容器的安裝時(shí)，必須確認(rèn)下述內(nèi)容：a）電容器正、負(fù)極間距必須與線路板孔距相吻合。

(2)除上述指出的保護(hù)形式外，在必要時(shí)還可以作下面的幾種保護(hù)：

①如果電壓升高是經(jīng)常及長(zhǎng)時(shí)間的，需采取措施使電壓升高不超過(guò)1.1倍額定電壓。

②用合適的電流自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行保護(hù)，使電流升高不超過(guò)1.3倍額定電流。

③如果電容器同架空線聯(lián)接時(shí)，可用合適的避雷器來(lái)進(jìn)行大氣過(guò)電壓保護(hù)。

④在高壓網(wǎng)絡(luò)中，短路電流超過(guò)20A時(shí)，并且短路電流的保護(hù)裝置或熔絲不能可靠地保護(hù)對(duì)地短路時(shí)，則應(yīng)采用單相短路保護(hù)裝置。