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變流器及CAN通信工程完整性

印寧華|Indining China|

2022-10-17 18:11:23 19

變流器是使電源系統(tǒng)的電壓、頻率、相數(shù)和其他電量或特性發(fā)生變化的電器設(shè)備。

含義

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，有些場(chǎng)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(chǎng)合則需要將直流電源變成交流電源，這種對(duì)應(yīng)于整流的逆向過(guò)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(chēng)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(gòu)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(kāi)關(guān)元件通斷的觸發(fā)電路（或稱(chēng)驅(qū)動(dòng)電路）和實(shí)現(xiàn)對(duì)電能調(diào)節(jié)、控制的控制電路。變流器的觸發(fā)電路包括脈沖發(fā)生器和脈沖輸出器兩部分。前者根據(jù)控制信號(hào)的要求產(chǎn)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(kāi)關(guān)元件需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

觸發(fā)電路按控制的功能可分為相控觸發(fā)電路（用于可控整流器、交流調(diào)壓器、直接降頻器和有源逆變器）、斬控觸發(fā)電路和頻控觸發(fā)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(zhì)量。

變流器的控制電路按控制方式分開(kāi)環(huán)控制電路和閉環(huán)控制電路。前者主要用在要求不高的一些專(zhuān)用設(shè)備；后者具有自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)的作用，廣泛應(yīng)用在各種工作機(jī)械上。

按控制信號(hào)性質(zhì)分模擬控制電路和數(shù)字控制電路。模擬信號(hào)最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(shù)字信號(hào)是一組信息參量具有離散值的不連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字控制具有高精度，但電路較為復(fù)雜，價(jià)格昂貴。因此，實(shí)際上廣泛應(yīng)用的是數(shù)字模擬混合式控制電路。此外，采用微型計(jì)算機(jī)的控制電路也具有很多優(yōu)點(diǎn)。

分類(lèi)

變流器一般是電力電子元件實(shí)現(xiàn)的，作用是實(shí)現(xiàn)功率的傳遞。
一般用途變流器 converter，general purpose 由一個(gè)或多個(gè)電子開(kāi)關(guān)器件和相關(guān)的元器件，與變壓器、濾波器、換相輔助器件、控制器、保護(hù)和輔助部件(若有)組成的，用于改變一個(gè)或多個(gè)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(chēng)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(shù)的交流電變換成不同電壓、頻率和/或相數(shù)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(huán)節(jié)變流器) converter,in directa .c .( converterd .c .l inked) 帶中間直流環(huán)節(jié)的變流器。直接交流變流器converter,di recta .c . 無(wú)中間直流環(huán)節(jié)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(fù)載或變流器之外的其他交流源提供的變流器。電網(wǎng)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(nèi)部元件完成換相的變流器。負(fù)載換相變流器converter,lo ad-sidec ommutated 換相電壓由交流負(fù)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(fù)載值影響且輸出電壓可調(diào)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(fù)載值影響且輸出電流可調(diào)的變流器。

電力分類(lèi)

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(fù)載換流式變流器
3、自換流式變流器

常見(jiàn)種類(lèi)

常見(jiàn)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(yùn)行過(guò)程中一方面產(chǎn)生諧波電流污染電網(wǎng)，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(huán)境。因此，使用變流器，尤其是大功率變流器時(shí)，應(yīng)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(duì)于變流器CAN通信總線抗干擾隔離應(yīng)用，尤其是控制的上位機(jī)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(duì)CAN總線通信CANH+，CANL-的串?dāng)_。

多合一CAN總線抗干擾器地電位隔離濾波器消防車(chē)載電涌抑制降噪器

可用于電力變轉(zhuǎn)應(yīng)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(chǎn)品特點(diǎn)

1. 支持CAN2.0A/B總線高達(dá)1Mbps的速率
2. 設(shè)備無(wú)需額外供電綠色環(huán)保設(shè)計(jì)
3. 低插入損耗，不大于3dB
4. 高達(dá)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(cuò)誤偵測(cè)）
7. 電涌抑制防雷瞬態(tài)鉗位限流保護(hù)
8. 即插即用無(wú)溫度漂移無(wú)電源二次污染
9. 整機(jī)-45度至+85度工業(yè)級(jí)溫度
10. 支持CAN2.0A/B 顯性隱性電平標(biāo)準(zhǔn)
11. 支持高達(dá)256節(jié)點(diǎn)負(fù)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(biāo)識(shí)
14. 整機(jī)尺寸：90x38x22mm

工程安裝
本產(chǎn)品無(wú)需電源，即插即用，工程環(huán)境如遇*且持續(xù)廣譜干擾尤其是超低頻工頻干擾和電涌抑制二合一應(yīng)用時(shí)建議用戶(hù)于源端和結(jié)點(diǎn)端各加CAN總線抗干擾濾波保護(hù)器，以達(dá)到更加理想的抗干擾和保護(hù)效果。

產(chǎn)品應(yīng)用
新能源充電樁、電力逆變變流PCS儲(chǔ)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(jī)器人控制車(chē)載控制精密機(jī)床機(jī)械動(dòng)車(chē)-電氣化火車(chē) SCADA工業(yè)數(shù)據(jù)采集 LED照明智能控制戶(hù)外景觀燈控制驅(qū)動(dòng)

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