帶有 360-900V 直流輸入、可以直接由變頻器中間直流總線(xiàn)供電，這樣的電源聽(tīng)起來(lái)非常令人心動(dòng)。但是這樣的電源卻有著特別的設(shè)計(jì)要求。

用于控制系統(tǒng)和其它應(yīng)用的電源傳統(tǒng)上都是直接由單相或三相電網(wǎng)供電的。然而，由于越來(lái)越多的變頻器以及伺服電機(jī)放大器的應(yīng)用，新的供電可能出現(xiàn)了：由變頻器的中間直流總線(xiàn)供電。這種供電的優(yōu)點(diǎn)在于，可以利用運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)中儲(chǔ)存的、“免費(fèi)”的動(dòng)能來(lái)為控制系統(tǒng)供電。如果這種可能成為現(xiàn)實(shí)，將大大提高電源相對(duì)電網(wǎng)波動(dòng)的穩(wěn)健性，而不必使用需要經(jīng)常性維護(hù)的蓄電池緩沖系統(tǒng)。

為了理解這種應(yīng)用，可以以吊車(chē)為例：當(dāng)?shù)踯?chē)剛剛向上吊起貨物時(shí)，如果供電電網(wǎng)突然中斷，會(huì)發(fā)生什么呢？通常，控制系統(tǒng)必須備有蓄電池緩沖，從而使被吊起的貨物能夠被安全地降下來(lái)。而如果控制系統(tǒng)由中間直流總線(xiàn)供電，則吊車(chē)的電機(jī)在貨物被降下時(shí)會(huì)起到發(fā)電機(jī)的作用，保持住中間直流總線(xiàn)以及控制系統(tǒng)上的電壓。通過(guò)這種對(duì)執(zhí)行器和控制系統(tǒng)的強(qiáng)制同步，可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單和安全。

那么，電源必須滿(mǎn)足哪些要求，才能適合由中間直流總線(xiàn)供電的應(yīng)用呢？有人可能會(huì)說(shuō)，沒(méi)有什么要求，因?yàn)閺幕驹硗茢啵?a target="_blank">開(kāi)關(guān)電源總是在內(nèi)部對(duì)交流電整流，所以開(kāi)關(guān)電源可以由交流和直流供電。而且，很多開(kāi)關(guān)電源的產(chǎn)品說(shuō)明中也會(huì)明確指出一定的直流輸入范圍，如 450…750Vdc 等。那么，為什么在實(shí)際中用普通開(kāi)關(guān)電源直接連接到中間直流總線(xiàn)上會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題呢？

其中一個(gè)原因在于，中間直流總線(xiàn)上的電壓常常是帶有幾百伏對(duì)地幅值的高頻交流電壓， 即所謂“共模噪聲”。標(biāo)識(shí)“直流電壓”實(shí)際上指的只是正負(fù)極間的電壓，而不是對(duì)地的，因?yàn)檎麄€(gè)中間直流總線(xiàn)以相同的節(jié)奏對(duì)地來(lái)變動(dòng)。這種效應(yīng)是因?yàn)樽冾l器中的快速開(kāi)關(guān)（IGBT）通過(guò)電機(jī)和其它的電容以高頻周期性地將正負(fù)極與地相連。

變頻器雖然自帶有濾波器，但是它只對(duì)外工作，也就是面向輸入電網(wǎng)；而對(duì)內(nèi)，即面向中間直流總線(xiàn)，它不起作用。而且因?yàn)檫@是變頻器內(nèi)部，也沒(méi)有明確的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求。而針對(duì)電源的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)也不覆蓋這一應(yīng)用，因?yàn)槠胀娫摧斎攵松喜粫?huì)長(zhǎng)期有 600V，幾千 Hz 頻率范圍的的干擾，這種干擾超過(guò)了普通電源所要求的輸入可靠值的幾十倍。因此對(duì)中間直流總線(xiàn)供電的電源的要求完全不同于普通的電源。

審核編輯 黃昊宇