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  • 高压直流输电(HVDC),是利用稳定的直流电具有无感抗,容抗也不起作用,无同步问题等优点而采用的...常用于海底电缆输电,非同步运行的交流系统之间的连络等方面。这个simulink模型可以更好的帮助大家理解高压直流输电
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  • 交流220v转直流24v(电容降法)

    万次阅读 多人点赞 2018-11-23 08:20:53
    交流220v转直流24v(电容降法) 删除线格式 标题

    交流220v转直流24v(电容降压法)


    电容降压法是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗和交流电路欧姆定律来限制最大工作电流。


    例如:交流电压220v,工频50Hz,电容1μF;
    电容产生的容抗:Rc=1/2πfc=3180
    电流:I=U/Rc=70;
    如果电容为理想的电容,电容上则不会产生功耗,流过其的电流为虚电流,因此产生的功耗取决于后面的电路。


    交流220v转直流24v(电容降压法)第一种:

    电路图:在这里插入图片描述
    C1为降压电容;
    R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻(防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右);
    D2为半波整流二极管;
    D1在市电的负半周时给C1提供放电回路;
    D3为稳压二极管;
    C2是滤波电容(100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流)。

    示波器测试输出电压:
    在这里插入图片描述


    交流220v转直流24v(电容降压法)第二种:

    电路图:
    在这里插入图片描述C1为降压电容;
    R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻(防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右);
    D1为稳压二极管;
    D2为半波整流二极管;
    C2是滤波电容(100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流)。

    示波器测试输出电压:
    在这里插入图片描述


    交流220v转直流24v(电容降压法)第三种:

    电路图:
    在这里插入图片描述
    C1为降压电容;
    R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻(防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右);
    D1~D4为半波整流二极管(形成桥式整流电路);
    D5为稳压二极管;
    C2是滤波电容(100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流)。

    示波器测试输出电压:
    在这里插入图片描述


    分析:

    1. 电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量;
    2. C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大;
    3. 通过降压电容向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic;
    4. 当负载电流Io小于C1的充放电电流Ic时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁;
    5. 为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压;
    6. 泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷;
    7. 整流后未经稳压的直流电压一般会高于30伏,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。
    8. 在实际应用时,常常采用的是第二种电路,当需要向负载提供较大的电流时,可采用第三种的桥式整流电路。
    9. 最后,输出的电压取决于稳压二极管。

    采用电容降压时应注意以下几点:

    1. 根据负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率;
    2. 限流电容必须采用无极性电容,绝对不能采用电解电容,而且电容的耐压须在400V以上,最理想的电容为铁壳油浸电容;
    3. 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全;
    4. 电容降压不适合动态负载条件;
    5. 电容降压不适合容性和感性负载;
    6. 当需要直流工作时,尽量采用半波整流,不建议采用桥式整流,而且要满足恒定负载的条件;
    7. 电容降压式电源是一种非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。
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  • 220V交流电转换为低压直流的简单方法 电容降压

    万次阅读 多人点赞 2015-11-03 20:45:41
    将220V交流电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,但是当产品受体积成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压方式。 一、电路原理  电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为...

    220V交流电转换为低压直流的简单方法 阻容降压

    将220V交流电转换为低压直流的常规方法是采用变压器降压后再整流滤波,但是当产品受体积和成本等因素的限制时,最简单实用的方法就是采用电容降压方式
    一、电路原理
      电容降压式简易电源的基本电路如图1,C1为降压电容器,VD2为半波整流二极管,VD1在市电的负半周时给C1提供放电回路,VD3是稳压二极管,R1为关断电源后C1的电荷泄放电阻。在实际应用时常常采用的是图2的所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时,可采用图3所示的桥式整流电路。
      整流后未经稳压的直流电压一般会高于30,并且会随负载电流的变化发生很大的波动,这是因为此类电源内阻很大的缘故所致,故不适合大电流供电的应用场合。
    二、器件选择
    1.电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁。
    2.为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压
    3.泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷。


    三、设计举例

    举例一,计算负载电流
    图2中,已知C1为0.33μF,交流输入为220V/50Hz,求电路能供给负载的最大电流。C1在电路中的容抗Xc为:
      Xc=1 /(2 πf C)= 1/(2*3.14*50*0.33*10-6)= 9.65K
    流过电容器C1的充电电流(Ic)为:
      Ic = U / Xc = 220 / 9.65 = 22mA。
    通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为:C=14.5*I,其中C的容量单位是μF,Io的单位是A.

    举例二,根据降压电压元件选型

    如图2:所示,如果用电容降压电路将220V交流电降压为10V直流电,其各个元件参数应如何选取?(电阻,电容,二极管多大)

    C1根据所需电流大小选择,每1u电容最大提供68mA电流

    R1是泄放电阻,防止断电后电容上存电电击伤人,一般取820K-1M左右

    稳压二极管VD1用10V/1W的。

    VD2是整流二极管,用1N4001~4007都可以。

    C2是滤波电容,100u足够了,因为这种电路不会有很大的电流

    四、应用注意
    采用电容降压时应注意以下几点:
      1 根据 负载的电流大小和交流电的工作频率选取适当的电容,而不是依据负载的电压和功率。
      2 限流电容必须采用 无极性电容,绝对不能采用电解电容.而且电容的耐压须在 400V以上.最理想的电容为 铁壳油浸电容
      3 电容降压不能用于大功率条件,因为不安全。
      4 电容降压不适合 动态负载条件
      5 同样,电容降压不适合 容性和感性负载
      6 当需要直流工作时,尽量采用半波整流。不建议采用桥式整流。而且要满足 恒定负载的条件。
      7 电容降压式电源是一种 非隔离电源,在应用上要特别注意隔离,防止触电。


    问题:

    图二中,为什么稳压二极管放在整流二极管之前???

     
    展开全文
  • 低压直流断路器特性

    2019-08-27 13:41:07
    直流供配电和交流供配电的区别 1.直流电路在分断电流时不存在过零点,在开断电流时必须强制熄灭燃弧才能断开电流 2.流网络容量小,短路电流小,利用电动力斥开效果分断电流效果不明显 3光伏直流供配电系统光伏阵列...

    直流供配电和交流供配电的区别

    1.直流电路在分断电流时不存在过零点,在开断电流时必须强制熄灭燃弧才能断开电流
    2.流网络容量小,短路电流小,利用电动力斥开效果分断电流效果不明显
    3光伏直流供配电系统中光伏阵列的电流特性为恒流源,分断困难
    4具有阴极电位低、电流密度高、电磁辐射等。
    这给直流供配电系统中直流断路器分断电流带来巨大困难,同时直流供配电系统对直流断路器的电压要求越来越高,如要求用于光伏系统断路器额定电压达到1500V,使其分断电流更加困难;直流负载回路中电容、电感元件多,分断时容易引起磁、电能量转换,对分断电流性能影响明显,直流供配电系统中由于电感元件等的存在必须要考虑时间常数问题,时间常数对直流断路器的分断能力影响很大,不同的直流供配电系统其时间常数也不同,时间常数也是设计和选择直流断路器的重要参数依据。

    直流电路及时间常数

    直流电路主要由直流电源、感性负载、阻性负载及直流断路器等保护原件组成。图1是直流电路等效电路图,在直流断路器等开关未分断前电路处于稳态,其初始状态电流为ia=E/R。

    直流电路中电感属于储能元件,直流断路器由于隔离、过载或短路等原因分断电路燃弧时,电路中电阻在电弧燃烧时消耗电弧能量,电感同电源作用相同向电路和电弧中释放其线圈储存的能量使电弧持续燃烧,电感越大,释放的能量越大,电弧越难熄灭;相反电感越小,电弧越容易熄灭。
    图1
    直流断路器在分断直流电流过程中需要吸收存储在电感中的大量能量,直流断路器分断直流电流还需要考虑时间常数(time constant)。

    时间常数是表征电路瞬态过程中响应变化快慢的物理量,在国标GB/T 10963.2《家用和类似场所用过电流保护断路器 第2部分:用于交流和直流的断路器》及GB/T 10963.3《家用和类似场所用过电流保护断路器 第3部分:用于直流的断路器》中对时间常数进行了定义:预期直流电流上升到0.63倍最大峰值电流时的时间T=L/R(ms)(如图2所示)
    图2
    电路的时间常数间接表示了电路的负载性质和电路电感的大小,反映的是系统中电抗和阻抗的比例,在RL电路中,电流总是由初始值按指数规律单调的衰减到零,电路的时间常数越小其响应变化就越快,反之就越慢。
    时间常数是直流断路器进行带电操作性能(电寿命)、过载性能、临界负载电流试验、短路分断能力试验等考核项目的重要参数,对分断直流电流性能影响较大。

    直流供配电系统出现短路故障时,斜率与系统的时间常数也有关,在一定的预期短路电流范围内,同样的预期短路电流下,时间常数越大,燃弧时间越长,且呈线性变化;在同样的时间常数和电弧电压Ua下,增大预期电流,受电动斥力等影响,分断速度快,燃弧时间反而缩短。

    由于电感能限制电流突变,时间常数越大电流的变化越慢,在实际应用中断路器分断短路电流越困难;当时间常数为零时为纯阻性负载,电弧最容易熄灭。

    不同领域时间常数确定

    不同应用领域的直流供配电系统存储在电路电感中的能量不同,其时间常数也不同,直流电源按短路电流状况不同可分成3类,其时间常数也不同:
    1电网供电的电动汽车充电桩、轻轨列车、大容量能量存储中的直流电源。其中电动汽车电压为DC 300~950V,电流为100~400A,短路电流为15~30倍额定电流,线路时间常数T≤5ms;轻轨列车电压为DC 750V,电流为10~200A,短路电流为10~100倍额定电流,线路时间常数T=15ms;大容量能量存储电压为DC 300~800V,电流为200~1000A,短路电流为10~50倍额定电流,线路时间常数T≤2ms;
    2混合式电源,如数据中心、微电网、核电站等,其电压为DC 300~900V,电流为10~1000A,短路电流为2~30倍额定电流,线路时间常数T=2~15ms。
    3柔性电源,如几乎没有短路电流的近似恒电流电源的光伏系统,其电源电压DC 300~1500V,其线路时间常数T≤1ms;

    不同类别直流断路器时间常数

    将产品按时间常数分为适用于时间常数T≤4ms的直流电路的断路器和适用于时间常数T≤15ms的直流电路的断路器两类,分类的依据主要是认为成套电气装置负载的正常工作时间常数达到15ms时,短路电流不会超过1500A;在可能出现较高短路电流的场合,时间常数4ms已足够;

    机械和电气寿命试验条件中时间常数T=4ms(误差0-10%),或对标志T15的断路器时间常数T=15ms(误差0-10%);短路试验试验电路的时间常数对1500A及以下的直流试验电流,应采用T=L/R=4ms(未标志T15的断路器)或T=L/R=15ms(标志T15的断路器);对大于1.5kA并小于或等于10kA的直流试验电流,所有试品均在时间常数T=4ms下进行试验,在150A及以下的小直流电流试验时间常数调整到与规定的时间常数相应的值。

    GB/T 14048.2《低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器》将配电系统用直流断路器时间常数根据短路分断电流分为5ms(试验电流≤10kA)、10ms(10kA<试验电流≤20kA=)、15ms(50kA<试验电流)。图3为符合GB/T 14048.2标准的一种直流塑壳断路器在DC 1kV、试验电流为40kA、时间常数为15ms分断能力试验“O”试验示波图。
    在这里插入图片描述
    GB/T 34581《光伏用直流断路器通用技术要求》规定:电气操作性能试验、临界直流负载电流试验、额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力等试验的时间常数为1ms,若制造商有说明,则可使用更高的值,并应记录在试验报告中。

    集中式大型光伏电站在我国应用比较广泛,从电池板到直流汇流箱、汇流箱到逆变器距离较远,甚至有上百米距离,从其直流汇流箱中直流断路器到逆变器距离也较远,电缆都较长,以及电缆的直径和布置情况等都可能使电感量发生变化,对时间常数影响较大,使实际时间常数很难确定,目前工程应用可以根据电站具体情况确定时间常数范围,一般为1-4ms比较合理,光伏直流侧基本无感性负载。

    展开全文
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空空如也

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中压交流和中压直流