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開關電源的諧波是指電流中所含有的頻率為基波整數倍的電量,從廣義上理解是指由于交流電網有效分量為工頻單一頻率,任何與工頻頻率不同的成分都叫做諧波。即指不是50Hz的電壓電流就是諧波。
在用電網絡中,存在許多非線性負載,如:大功率整流器、中頻爐、變頻器、直流電機驅動器等工作電流劇烈變化的設備。電路中有諧波產生是由于正弦電壓加壓于非線性負載,當電流流經負載時,與所加的電壓不呈線性關系,基波電流發生畸變就形成非正弦電流。非線性負載向電網發射的諧波電流不會對其它設備產生影響,諧波電流通過電網的阻抗產生諧波電壓會對其它設備產生影響。
諧波對電力系統的危害主要有以下5點:
1、增加電度表的誤差,用戶吸收了基波無功和諧波功率。
2、增加電網的損耗,尤其是當發生諧振時損耗很大。
3、會對繼電保護、自動控制裝置及信息機造成誤動作和干擾。
4、會對旋轉電機產生附加功率損耗和發熱,并可能引起振動。
5、會對無功補償電容器組引起諧振或諧波電流的放大,從而導致電容器因過負荷或過電壓而損壞,同時對電力電纜也會造成過負荷或過電壓擊穿。
隨便開關電源的廣泛應用,其大功率開關管在高頻的開關運行時會產生高次諧波和電磁干擾,從而注入到電網中,危及電網和系統本身的穩定性。目前抑制諧波的方法主要有有源濾波和無源濾波,一般采用無源濾波的方式,即可抑制諧波又有無功補償的作用。而有源濾波雖然理論上效果好,但是因為技術復雜和成本較高而實際應用較少。
嚴重的諧波電壓電流會在開關電源內部產生電磁干擾,導致電源不穩定和性能降低。還有部分電磁場通過開關電源機殼的縫隙向周圍空間輻射,與通過電源線及直流輸出線產生的輻射電磁場一起通過空間傳播的方式對其它高頻設備和對電磁場比較敏感的設備造成干擾。
所以對高頻開關電源要限制由負載線、電源線產生的傳導干擾及由輻射傳播的電磁場干擾,使處于同一電磁環境中的設備均能夠正常工作。