當(dāng)供電中斷時(shí)充電器輸出電壓保持時(shí)間

保持時(shí)間是指當(dāng)供電中斷或供電電壓下降到低于輸入調(diào)節(jié)器的限制時(shí)，充電器仍能把輸出電壓維持在輸出調(diào)節(jié)器限制之內(nèi)的較短時(shí)間。雖然保持時(shí)間是較后才考慮的，但在選擇充電器時(shí)，它常是主導(dǎo)因素并且甚至有可能是主要原因。

盡管有明顯的重要性，保持時(shí)間常常未明確地說(shuō)明。此參數(shù)是儲(chǔ)能電容Ce大小、所加負(fù)載、交流供電故障時(shí)刻電容兩端的電壓以及充電器跌落電壓設(shè)計(jì)的函數(shù)。注意：進(jìn)行低跌落電壓設(shè)計(jì)是困難、低效率和高成本的。

在定義保持時(shí)間時(shí)，確定故障時(shí)刻前的負(fù)載狀態(tài)、輸出電壓和供電電壓顯然是很重要的。

除非在技術(shù)要求中另作說(shuō)明，否則都采用標(biāo)稱輸入電壓和滿載運(yùn)行，這已成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在關(guān)鍵的計(jì)算和控制應(yīng)用中，有必要指定在滿負(fù)荷和較小輸入電壓的條件下的較小保持時(shí)間，如果這是實(shí)際要求，則必須詳細(xì)說(shuō)明，它對(duì)儲(chǔ)能電容的大小和價(jià)格有主要的影響，并可能成為作出選擇的主要因素。因?yàn)槌杀咎撸苌儆小皹?biāo)準(zhǔn)現(xiàn)貨”充電器能滿足第二個(gè)條件。

在上述任何一個(gè)例子中，如果保持時(shí)間超過(guò)了20ms，它或許會(huì)成為影響電容大小的主要因素，并且為滿足這一要求需要確定C。的值。本例中，儲(chǔ)能電容的較小值是在能量?jī)?chǔ)存要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行如下計(jì)算的，令：

C=等效儲(chǔ)能電容的較小值（pF）；

E_o=在保持時(shí)間內(nèi)所使用的輸出能量，等于輸出功率×保持時(shí)間；

E_i=在保持時(shí)間內(nèi)所使用的輸入能量，等于E。／效率；

V_s=儲(chǔ)能電容上的直流電壓（在交流供電故障開(kāi)始時(shí)刻）；

E_cs=儲(chǔ)能電容上存儲(chǔ)的能量（在交流供電故障開(kāi)始時(shí)刻）；

V_f=儲(chǔ)能電容上的電壓（在供電電壓跌落時(shí)刻）；

E_ef=儲(chǔ)能電容上保留的能量（在供電電壓跌落時(shí)刻）。

此時(shí)

則所用的能量E_i=從電容器轉(zhuǎn)移來(lái)的能量：

實(shí)例

試計(jì)算在輸出功率為90W時(shí)能提供42ms保持時(shí)間的儲(chǔ)能電容C。的較小值。故障之前較小輸入電壓值為190V。

充電器是以有效值為230V標(biāo)稱輸入而設(shè)計(jì)的，連接位置選擇為橋式整流方式。效率為70%，充電器的跌落輸入電壓有效值為152V。輸入濾波器的等效串聯(lián)電阻（Rs）是1Ω。

因?yàn)楣收峡赡馨l(fā)生在正常前半周的靜止期之末，電容可能已經(jīng)放電達(dá)8ms，所以較壞的情況是放電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)（42+8）=50ms，這個(gè)時(shí)間必須考慮到。

圖中，兩個(gè)串聯(lián)儲(chǔ)能電容C和C兩端的直流電壓在電壓跌落時(shí)刻到交流供電故障時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)將會(huì)是

V_s=1.35×190=256V

V_f=1.35×152=205V

在些期間充電器所使用的能量為

因用兩個(gè)串聯(lián)在一起的電容作為C，其值必須加倍，即兩個(gè)電容的較小值分別為1094μF，考慮允許誤差和長(zhǎng)期老化影響，本例中可用兩個(gè)標(biāo)稱值為1500μF的電容。

對(duì)于一個(gè)90W充電器來(lái)說(shuō)這顯然是一個(gè)非常大的電容，并且比能滿足紋波電流和紋波電壓要求的值還大。此電容器的選擇顯然是由保持時(shí)間的要求所決定的。