Kyllä se pelkkä yksi boost, tai suuren jännitteen takia ehkä mieluummin buck, 6-diodisen sillan perässä on yllättävän hyvä, en nyt jaksa muistaa kuinka hyvä, mutta spicellähän sen näkee nopeasti jos jaksaa kiinnostaa. Ei toki välttämättä riitä nykystandardeihin, en ole tutkinut.
Itse hoidin (1-vaiheisen) PFC:n ja latauksen Cuk-konvertterilla jossa oli ohjaus tyylillä input current shaping eli PWM = k*sqrt(u' eli tasasuunnatun sähkön hetkellisarvo)
jossa k=hidas virransäätö (muutosnopeus niin hidas että pysyy about samana verkkojännitteen puolijakson aikana jolloin virta ~ jännite eli tehokerroin ~ 1, mutta hitaasti säädetään latausvirtaa pidemmällä ajalla, verkkojännitetransienteille sitten pitänee tehdä per-pulse current limit, en muista teinkö)
Tuossahan se vaikeus ja suurin ero on kolmivaihe vs yksivaihe; yksivaiheisessa tapauksessa sen DC-virtareferenssin nopean verrannollisuuskertoimen saa ilman suotokonkkaa tasasuunnatusta jännitteestä. Kaikkien PFC-ohjainten äiti UC3854 toimii juuri noin. Se muodostaa sitten tuon hitaan k-arvon DC-konkan jännitevirheen perusteella hitaammassa säätöloopissa.
Sama idea ei toimi kolmivaiheisessa 6-pulssisillassa, kun virta pitäisi olla eri kaikissa vaiheissa jollain tietyllä ajanhetkellä. 6-pulssitasasuuntaus kuormitettuna vakiovirralla on kyllä vaihevirran aaltomuodoltaan hiukan parempi kuin 1-vaihetapauksessa joka on samassa tilanteessa pelkkää kanttiaaltoa. 1- ja 3-vaiheisen vakiovirralla kuormitetun sillan erona taitaa lähinnä olla se, että 6-pulssitasasuuntaajan (3-vaiheisen) vaihevirrassa on nollaosuus joka poistaa 3. harmonisen, ja jäljelle jää harmoniset 5, 7, 11, 13 ja jne. (yleisesti n*6±1). Tuostahan on sitten kehiteltynä muuntajalla vaihesiirrettyjä versioita, kuten 12- tai 24-pulssinen tasasuuntaaja, joka jälleen parantaa tilannetta.
Tilanne huononee kummallakin vaiheluvulla oleellisesti mikäli kuormana välipiirissä on suurikapasitanssinen kondensaattori, eli tasasuunnataan vaan huippujännite. Tällöin diodien johtokulma pienenee ja yliaaltojen vaimenemisnopeus kertaluvun mukana hidastuu, ts. korkeampien taajuuksien merkitsevyys kasvaa.
TI:llä on muuten
Vienna Rectifier-evalkitti jonka dokumentit ovat vapaasti ladattavissa, siitä vaan kehittelemään
Lähinnä reaaliaikaista matematiikkaahan tuommoinen on. Itse elektroniikan mutkikkuus on muuten kohtuu siedettävä.
Yksivaiheisella tuo on vielä hankalampaa, jollei akkuvalmistaja salli pulssittain 100Hz:n taajuudella vaihtuvaa latausvirtaa. Olisi tuo aika haaste litiumakkujen tyypillisille suojaus- ja tasauspiireille, jos pitäisi valmistautua (käytännössä) 50Hz:n ja 60Hz:n verkkotaajuuteen.
Kolmivaiheista lähdettä on varsin helppo kuormittaa aivan sinimuotoisesti pätkimällä syöttöä riittävällä taajuudella ja hoitamalla loput yksinkertaisella ja kompaktilla LC-suodinpankilla.
Tarkoitus oli vaan ottaa esille miltä laturi näyttää verkon kannalta ja miksi kolmivaihelaturit ovat (ainakin vähän) harvinaisempia kuin 1/2-vaiheiset. Jäykässä verkossa kaupunkiympäristössä virran särö ja yliaallot eivät välttämättä ole suuri ongelma (ainakaan vielä), mutta minusta on ihan hyvä ottaa yliaallot huomioon jo tässä vaiheessa, ennen kuin niistä tulee ongelma. Näinhän on tehtykin, olkoonkin että pienitehoisille laitteille ei ole käytännössä särörajoja, vaan diodisilta + konkka on ok.
Kuten jo todettiin, enpä tiedä onko tuo pulssimainen (muotoa 0.5 + 0.5*sin(2*pi*2*f*t), f=verkkotaajuus) latausvirta oikeastaan ongelma esim. akun balansoinnin kannalta. Kyseessä on kuitenkin meikäläisessä verkossa käytännössä 100 Hz taajuinen virta ja jänniterippeli on pieni, eli kyseessä on hidas ilmiö elektroniikan kannalta. Yhden pulssin aikana akun jännitteen muutos on kuitenkin niin pieni että akun balansointi yms voi toimia hyvällä menestyksellä vain DC:llä välittämättä tuosta tuplaverkkotaajuisesta AC-komponentista.
t. Janne
