變流器及CAN通信工程完整性

印寧華|Indining China|

2022-10-17 09:00:00 0

變流器是使電源系統的電壓、頻率、相數和其他電量或特性發生變化的電器設備。

含義

在實際應用場合中，有些場合需要將交流電源變成直流電源，這就是整流電路。在另外一些場合則需要將直流電源變成交流電源，這種對應于整流的逆向過程，定義為逆變電路。在一定條件下，一套晶閘管電路既可以作整流電路又可作逆變電路，這種裝置稱為變流器。包括整流器（交流變直流<AC/DC>）、逆變器（直流變交流<DC/AC>)、交流變流器(交流變頻器<AC/AC>)和直流變流器（直流斬波器<DC Chopper>）。

構成原理

變流器除主電路(分別為整流電路、逆變電路、交流變換電路和直流變換電路）外，還需有控制功率開關元件通斷的觸發電路（或稱驅動電路）和實現對電能調節、控制的控制電路。變流器的觸發電路包括脈沖發生器和脈沖輸出器兩部分。前者根據控制信號的要求產生一定頻率、一定寬度或一定相位的脈沖；后者將此脈沖的電平放大為適合變流器中功率開關元件需要的驅動信號。

觸發電路按控制的功能可分為相控觸發電路（用于可控整流器、交流調壓器、直接降頻器和有源逆變器）、斬控觸發電路和頻控觸發電路。采用正弦波的頻控電路不僅能控制逆變器的輸出電壓，還能改善輸出電壓的質量。

變流器的控制電路按控制方式分開環控制電路和閉環控制電路。前者主要用在要求不高的一些專用設備；后者具有自動控制和調節的作用，廣泛應用在各種工作機械上。

按控制信號性質分模擬控制電路和數字控制電路。模擬信號*常采用的是直流電壓和電流，便于用電的方法加以處理和變換；數字信號是一組信息參量具有離散值的不連續變化的信號。數字控制具有高精度，但電路較為復雜，價格昂貴。因此，實際上廣泛應用的是數字模擬混合式控制電路。此外，采用微型計算機的控制電路也具有很多優點。

分類

變流器一般是電力電子元件實現的，作用是實現功率的傳遞。
一般用途變流器 converter，general purpose 由一個或多個電子開關器件和相關的元器件，與變壓器、濾波器、換相輔助器件、控制器、保護和輔助部件(若有)組成的，用于改變一個或多個電氣特性的電力變換用的工作單元。整流 rectifying-rectification 起交流變換成直流作用的變流器稱為整流器，可以是不可控的或可控的。逆變 inverting,inversion 逆變器起直流變換成交流的作用。交流變流器converter,a. c. 將給定電壓、頻率和相數的交流電變換成不同電壓、頻率和/或相數的交流電的變流器。變頻器 converter,adjustable frequency 用于改變頻率的變流器。間接交流變流器(有直流環節變流器) converter,in directa .c .( converterd .c .l inked) 帶中間直流環節的變流器。直接交流變流器converter,di recta .c . 無中間直流環節的變流器。外部換相變流器converter,externally commutated 換相電壓由交流電源、交流負載或變流器之外的其他交流源提供的變流器。電網換相變流器converter,li ne-sidec ommutated 換相電壓由交流輸入提供的變流器。自換相變流器 converter,se lf-commutated 由變流器內部元件完成換相的變流器。負載換相變流器converter,lo ad-sidec ommutated 換相電壓由交流負載提供的變流器。電壓源型交流/交流變流器converter, a.c. /a.c. voltage source 提供基本上不受負載值影響且輸出電壓可調的變流器。電流源型交流/交流變流器converter, a.c. / a.c. currents ource 提供基本上不受負載值影響且輸出電流可調的變流器。

電力分類

由晶閘管組成的電力變流器按所用換流方式的不同，可分為：

1、電源換流式變流器
2、負載換流式變流器
3、自換流式變流器

常見種類

常見的電力變流器有：

1、整流器，用于交流到直流的變流；
2、逆變器，用于直流到交流的變流；
3、交流變流器，用于交流變流；
4、直流變流器，用于直流變流。

諧波危害

整流器、逆變器、變頻器等等變流器，運行過程中一方面產生諧波電流污染電網，另一方面輸出電壓含高次諧波向空間輻射高頻電磁波，污染電磁環境。因此，使用變流器，尤其是大功率變流器時，應采取必要的諧波抑制及諧波治理。

兩電平變流器輸出波形示意圖

對于變流器CAN通信總線抗干擾隔離應用，尤其是控制的上位機端口地與總線的屏蔽地之間往往存在著較高的共地電位差，需要加以隔離限流以減弱對CAN總線通信CANH+，CANL-的串擾。

多合一CAN總線抗干擾器地電位隔離濾波器消防車載電涌抑制降噪器

可用于電力變轉應用上的變流器CAN通信總線抗干擾濾波器（具屏蔽地共地限流隔離功能）

產品特點

1. 支持CAN2.0A/B總線高達1Mbps的速率
2. 設備無需額外供電綠色環保設計
3. 低插入損耗，不大于3dB
4. 高達88dB的共模抑制比@1KHz
5. 50Hz超低頻共模噪聲及電涌抑制
6. 具有自我診斷能力（錯誤偵測）
7. 電涌抑制防雷瞬態鉗位限流保護
8. 即插即用無溫度漂移無電源二次污染
9. 整機-45度至+85度工業級溫度
10. 支持CAN2.0A/B 顯性隱性電平標準
11. 支持高達256節點負載終端125歐姆匹配
12. 輸入出7.5mm寬大緊固含地接線鏍絲頭
13. CAN_HI(CAN+) CAN_LO(CAN-) I/O標識
14. 整機尺寸：90x38x22mm

工程安裝
本產品無需電源，即插即用，工程環境如遇*且持續廣譜干擾尤其是超低頻工頻干擾和電涌抑制二合一應用時建議用戶于源端和結點端各加CAN總線抗干擾濾波保護器，以達到更加理想的抗干擾和保護效果。

產品應用
新能源充電樁、電力逆變變流PCS儲能、BMS鋰電池通信管理精密儀器儀表控制離合器變頻器控制機器人控制車載控制精密機床機械動車-電氣化火車 SCADA工業數據采集 LED照明智能控制戶外景觀燈控制驅動

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