Crestfactor
Electriciteit
TechTalk

-

-


Een klassieke voedingsgedeelte
(versterker, televisie, computer)


Een moderne voedingsmodule
(gebruikt in LCD schermen en computers)

Een ander waarde die een belangrijke rol speelt naast de arbeidsfactor is de crest factor, die geeft de verhouding tussen de piekstroom en de gemiddelde stroom gedurende één periode aan. Hier moet de crest factor ook zo hoog mogelijk zijn (lage piekstroom ten opzichte van de gemiddelde stroom). Bij sinusvormige wisselspanning is de crestfactor maximaal 0.7 omdat de stroom tweemaal per periode naar nul gaat.

Enkel bij gestabiliseerde gelijkspanning of een perfecte blokspanning is de crestfactor 1, en dat is ook de maximale waarde die de crestfactor kan hebben.

Bij niet-lineaire belastingen is er een hoge crest factor. Een voorbeeld is de dimmer waarbij de triac halverwege de periode in geleiding gebracht wordt. Dit vormt niet enkel een ongelijkmatige belasting van het net, maar de steile schakelflanken produceren ook storingen.

Niet-lineaire belastingen zijn typisch een gelijkrichter gevolgd door een bufferelko. De stroom is hoog (rood op de tekening) als de voedingselko opgeladen wordt, namelijk als de netspanning hoger is dan de elkospanning, dit gebeurt tweemaal per periode (dubbele gelijkrichting). De crestfactor van een dergelijke voeding is vaak zeer slecht, 0.1.

Verschillende apparaten hebben een dergelijke voeding: audio-versterker, televisie, computer. Dergelijke apparaten benutten zeer slecht het net en veroorzaken harmonischen op het net. Dat de gelijkrichter voorafgegaan wordt door een transfo speelt geen rol (audio versterker).

Fabrikanten zijn tegenwoordig verplicht voedingen te ontwerpen met een beperkte crest factor.

Bij kleine vermogens volstaat het een zelf-inductie te plaatsen na de dioden en voor de bufferelko: daardoor worden de pieken onderdrukt maar daalt ook het rendement. Bij zeer kleine vermogens wordt de zelfinductie vervangen door een weerstand.

Bij hogere vermogens moet het ontwerp grondig gewijzigd worden. De bufferelko achter de diodes is verdwenen. De schakelende voeding begint te werken van zodra de spanning over een zekere limiet gegaan is (bijvoorbeeld 100V). Dee voeding trekt dan een relatief constante stroom, totdat de spanning weer onder de 100V zakt. Omdat de voeding een constante stroom trekt kan men een crestfactor bekomen die hoger ligt dan de crestfactor bij wisselspanning, namelijk 0.75 à 0.8.

De bufferelko wordt nu achter de schakelende voeding geplaatst en wordt bijgevuld als de schakelende voeding werkt. Soms is het nodig een tweede trap te voorzien omdat er een rimpelspanning overblijft op de elko's aan secundaire kant, wat niet het geval is met een klassieke schakelende voeding (zie blauwe curve).

Op de tekening valt op te merken dat de nominale spanning nog niet bereikt is: bij iedere periode stijgt de spanning wat.

Dergelijke voedingen worden bijvoorbeeld gebruikt in electronische transfo's voor laagspanning halogeenverlichting. Een electronische transfo weegt minder en heeft een hoger rendement dan een klassieke transfo.

Deze schakelende voeding die gebruikt wordt om 12V te leveren aan halogeenlampen gebruikt geen netelko. Zonder bufferelko stopt de voeding iedere keer dat de spanning onder een minimale waarde komt (tweemaal per periode). Dit vormt geen probleem voor een halogeenlamp dankzij de hoge thermische traagheid van de gloeidraad.

De lamp wordt zelfs met wisselspanning gevoed (hoogfrekwent direct uit de transfo, zonder gelijkrichting en filtering). Omdat er geen filtering is kunnen de schakelpieken zich wel verspreiden via de voedingsdraden van de lamp die als antenne fungeren.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's