ZMT48240智能高频开关电源系统用户手册
ZMT48240/20智能高频开关电源系统
用户手册
扬州苏能电气有限公司
第一章系统概述1
1.1 引言1
1.2 系统的主要功能及特点1
1.3 系统工作原理1
1.4 系统的主要技术指标及参数1
第二章ZMT4820B开关整流器3 2．1 ZMT4820B整流器概述3 2．2工作原理4
2．3性能参数5
2．3．5其它参数7
2．4整流插框输入输出接口8
2．5使用时注意事项8
2．6故障处理8
第三章监控模块说明9
3.1.1监控单元的结构9
3.1.2监控单元的功能11
3.1.3检测精度12
3.1.4报警13
3.2.1监控单元概述13
3.2.2监控单元上电13
3.2.3进入系统界面13
3.2.4实时数据显示14
3.2.5告警数据显示15
3.2.6系统参数设定15
3.2.7“系统维护与控制”菜单17
第四章设备的调试18
4.1系统开／关机18
4.2交流配电单元的调试19
4.3整流器的调试（参照第二章）19 4.4监控单元调试（参照第三章）19 4.5直流配电单元调试和电池连接19 4.6整机调试19
4.7接地线的连接19
第一章系统概述
1.1 引言
ZMT48240/20智能通信电源系统是针对国内通信电源市场的需求而设计的无人值守式
电源。该系统由ZMT4820B高频开关整流模块构成，该模块采用了功率因数校正﹑PWM
脉宽调制、平均均流和高可靠快速保护等先进技术，并将交流配电单元、直流配电单元、
监控单元、整流模块﹑蓄电池组集中安装于同一个机柜上。监控单元负责对系统的交流
配电、直流配电、整流模块及蓄电池等进行综合管理。监控单元实时的采集系统的运行
数据，监测系统的工作状态，当系统故障时进行声、光等方式的告警并提供必要的保护
措施。
ZMT48240/20电源系统适用于对中小型程控交换机、移动通信、卫星通信地面站、微波
通信，也可对相应的其它通信设备供电。
1.2系统的主要功能及特点
1．系列化设计制造，可为用户配备48V/40A、48V/60A、48V/80A、48V/100A、48V/120A、48V/140A、48V/160A、48V/180A﹑48V/200A、48V／220A、48V／240A等不同容
量的系列产品。
2．电源控制技术与计算机技术有机结合，实现了实时监测、实时控制整流模块、交流配电单元和直流配电单元的各种参数及状态。
3．采用平均电流均流技术，整流模块电流不均衡度<±3%。
4．通过监控模块集中监控，具有“遥测、遥信、遥控”功能。
5．用户可根据具体情况选择交流输入方式：单相交流输入；三相交流输入；两路单相交流输入自动切换；两路三相交流输入自动切换。
6．交流输入部分加装防雷装置。
7．极宽的电网电压范围（130V AC～300V AC），适用于电力供应不稳定地区。
8．良好的电磁兼容性，可与程控交换机等设备设置在同一机房。
1.3 系统工作原理
如图1-1所示。整流模块输出端、负载和蓄电池并联在一起。市电正常时，电源系统以
并联浮充方式工作，整流模块为负载提供工作电流，并且对蓄电池进行浮充充电。市电
故障时，蓄电池放电，接替整流模块给负载供电。市电恢复正常时，整流模块重新投入
工作，给负载供电，而且对蓄电池进行均衡充电，电池充满电后，电源系统自动进入浮
充工作状态。
监控模块负责接收交直流配电和整流模块的信息，进行相应的控制，同时对蓄电池进行
智能管理。
图1-1ZMT48240/20电源系统的工作原理框图
1.4 系统的主要技术指标及参数
1.4.1 系统的主要技术指标
一、输入指标
1．额定输入电压
线电压：Array 380V AC
45～65Hz
相电压：
220V AC
45～65Hz
2．蓄电池组
电压：－48V
二、模块间电流不均衡度：≤3%
三、交流输入相电压过、欠压保护点指标
交流输入欠压保护点：135±10V AC
交流输入欠压恢复点：150±10V AC
交流输入过压保护点：290±10V AC
交流输入过压恢复点：285±10V AC
四、直流下电保护点指标
二次下电保护点：46.0±0.2V
电池过放电保护点：45.0±0.2V
五、抗雷指标
能耐受幅值大于5kV的10/700μs雷电冲击电压波。
能耐受幅值大于20kA的8/20μs雷电冲击电流波。
1.4.2机械参数
表1-1系统机械参数
1.4.3 机柜的安装尺寸
图1-2 机柜的安装尺寸
第二章ZMT4820B开关整流器
2．1 ZMT4820B整流器概述
2．1．1概述
ZMT4820B整流器采用单相交流输入，额定输出48V/20A。它可广泛用作各种小型
交换设备、微波通信、数据产品以及光纤等通信设备的供电。用ZMT4820B可以方
便地组成60A以下的小型供电系统嵌入到通讯设备机柜中，不需要单独设置电源机
柜。也可组成240A以下独立的通信电源系统。
2．1．2外型结构及输入输出接口介绍
ZMT4820B开关整流器具有超小的体积和重量，外形尺寸仅为132mm(高)×73mm(宽)
×290mm（深）,重量为2.3kg。整流器的面板如图4-1所示,整流器后板如图4-2所示。
其中前面板包括指示灯、输出电流段码显示器（输出电流指示灯）、把手和固定螺
栓，后板有与系统接口的两个接插头。
图2-1 ZMT4820B整流器面板图
在图2-1中：
1：告警指示灯：整流器出现告警或整流器在启动过程中显示红色，否则不显示；
2：限流指示灯：整流器处在限流状态时显示黄色，否则不显示；
3：输出指示灯：整流器有电流输出时显示绿色，空载时闪亮；
4：输入指示灯：整流器辅助控制电源工作正常时显示绿色，否则不显示；
5：输出电流段码显示器：由十个LED组成，一个指示灯代表1.5A的输出电流；
图2—2 ZMT4820B开关整流器后板图
图2－2中：
输出电压调节电位器：顺时针调节时整流器输出电压升高，反之输出电压降低；整
流器出厂时输出电压已整定好，无需调整，预设电压为（53.5±0.1）V（无调压PWM
输入时）。如果因特殊原因需要整定整流器的输出电压，可调节输出电压调节电位器。
为了不影响系统的均流效果，整流器输出电压整定值的精度应控制在±0.1V范围内。
2．1．3主要特点
ZMT4820B开关整流器主要特点如下：
1：安全性和电磁兼容性符合相关的国际标准；
2：输入电压范围宽，（AC130～300V）非常适合电网波动较大的地区使用；
3：较宽的工作温度范围，在－15℃到50℃的温度范围内可以全额输出功率；
4：体积小，功率密度高达400mW／cm3；
5：可带电热插拔。
2．2工作原理
ZMT4820B开关整流器由前级有源PFC和后级DC/DC变换两级组成。其原理框
图见图4－3所示。
输入电路包括输入EMI限制电路、输入浪涌电流限制电路﹑整流电路，使整流器具
有较小的开机浪涌电流和较好的电磁兼容性。整流器直接进入前级功率因数校正电
路。功率因数校正电路采用DCM/CCM边界调频工作方式，输入端的功率因数接近
1，谐波电流小于10％，以满足相应的国际标准。主二级管零电流关断，主开关管
零电流开通，功率器件工作应力较小，提高了系统的效率和可靠性，也使系统具有
良好的电磁兼容性。功率因数校正电路的另一个功能是对输入电压进行预调整，输
出稳定的410V直流电压。这样有利于后级DC－DC的优化设计，使系统具有良好
的源效应。后级直流－直流功率变换电路采用双管正激加无损吸收电路。电路简洁
可靠，开关管无直通之危险。无损吸收减小了开关管在关断时的电压应力，输出端
具有较小的电磁干扰。
整流器前后级都采用电流型控制芯片，具有快速的响应。对使用不当或负载故障造
成的输出短路提供快速的保护。热插拔技术的采用使整流器可以即插即用，大大缩
短整流器的MTTR，提高了系统的可维护性和可靠性。内部具有输入过欠压检测和
保护、输出过压保护、过流保护、过热保护等。
一方面，整流器通过接口电路实现自身各种告警信息的上报；另一方面，监控可以
通过接口完成对整流器的调压及开关机控制，实现“三遥”功能。
辅助电源提供整流器内部控制电路所需的电源。
2．3性能参数
2．3．1交流输入参数
电压：单相三线制AC130V～300V
电流：最大输入电流为8A（在最低输入最大输出时）
频率：45～65HZ
浪涌电流：≤10A
效率：≥90％
输入功率因数：≥0.99
2．3．2直流输出参数
输出电压可调范围：42V～58V连续可调
限流值：20.5~21.5A，限流至输出电压（38±2）VDC以下回扫
稳压精度：≤±0.5%
电话衡重杂音电压：≤2mV
宽频杂音电压：3.4 kHz～150kHz≤50 mV
0.15 kHz～30kHz≤20 mV
离散频率杂音电压：3.4 kHz～150kHz≤5 mV
150kHz～200kHz≤3 mV
200kHz～500kHz≤2 mV
0.5kHz～30kHz≤1mV
峰-峰杂音电压：≤200mV(20MHz带宽)
模块间均流能力：≤±5%(20%负载以上)
2．3．3内部保护功能
1．交流保护功能
交流输入过压保护点：（295±10）V AC，恢复点（285±10）V AC
交流输入欠压保护点：（135±10）V AC，恢复点（150±10）V AC
2．直流输出保护
输出过压保护点：（60±1）VDC，整流器停机﹑告警并闭锁，故障排除后，需要人
工重新启动；
输出重载或输出短路：限流回缩，短路回缩起始点为：（38±2）VDC，短路排除后
可自动恢复工作。
3．其它保护
过热保护：整流器输出整流二极管附近机壳温度为（85±5）℃时，整流器开始降额，
当其温度达到（95±5）℃时降额到60％，如果继续上升则关机并告警。
2．3．4安全防护参数
1．绝缘强度
输入对输出:2000V AC
输入对机壳:1500V AC
输出对机壳:500V AC
2．漏电流
小于1.5mA(220V交流输入)
3．安全标准
符合EN60950的要求
4．电磁兼容
电磁兼容性能符合表2-1所示的标准
表2-1电磁兼容性能
2．3．5其它参数
1．平均故障间隔时间
MTBF≥100000小时
2．工作环境
环境温度:－15℃～＋50℃
储存温度－40℃～＋85℃
相对湿度：10％～90％RH
3．外形尺寸及重量
高度：3U（132mm）
宽度：73mm
深度：290mm（不含把手）
重量：2.3kg
4．冷却方式
强迫风冷：30CFM（内部有直流风扇）。当整流器主散热器温度超过85℃时，整
流器输出开始降额，当主散热器温度上升至95℃时输出降额到60％，超过95℃
关机。
2．4整流插框输入输出接口
2．5使用时注意事项
4．5．1交流电网及环境温度是否符合本产品的使用条件；
4．5．2确认电源系统接线无误后方可插入整流器；
4．5．3插拔时请缓慢操作，以保证完成内部的充放电；
4．5．4整流器前后请保持空气流通；
4．5．5使用时请注意机箱要可靠接地。
2．6故障处理
ZMT4820B可根据面板的指示灯的工作状态进行分类，确定整流器的故障性质及类
别，进行适当的处理。其典型面板显示状态见表2-2所示。
表2-2 故障现象及处理方法
确定整流器出现故障时，请立即拧松整流器面板上的固定螺栓、拔下整流器模块。若
有备份整流器，换上备份整流器。
第三章监控模块说明
3．1监控单元
监控单元负责对系统的交流配电、直流配电、整流器组以及蓄电池等进行综合管理。监控单元实时的采集系统的运行数据，监测系统的工作状态，当系统故障时进行声、光等方式的告警并提供必要的保护措施。
3.1.1监控单元的结构
监控单元的外形如图3-1所示。
图3-1 监控单元外形示意图
监控单元面板上的液晶屏和LED指示灯可以显示系统的输出电流、输出电压、电池电流及各种告警信息，同时也可以通过面板上的键盘设置必要的参数，完成必要的控制。
1．监控单元的前面板
监控单元的前面板由液晶屏、操作按钮和指示灯组成。前面板示意图如图3-2所示，指示灯和操作按钮如图3-3所示，指示灯说明如表3-1所示。
图3-2监控单元的前面板
图3-3 监控单元前面板指示灯与操作按钮
表3-1监控单元前面板指示灯说明
“Reset 复位”是一个隐藏的按钮孔，内有复位键。监控单元有四个按钮“上页PgUp”、“下页PgDn”、“退出Esc”、“确认Enter”，通过操作这四个按钮进行信息的查看和参数项的设置。
2．监控单元的后面板
监控单元后面板的结构示意图如图3-4所示。
图3-4监控单元后备板结构示意图
监控单元的后面板各插座的定义如表3-2所示。
表3-2监控单元后面板中各插座定义
3.1.2监控单元的功能
1．人机交互界面
人机交互界面由液晶显示屏和按键构成。前台采用中文/英文两种操作界面，两种操作界面可以通过前台进行切换。用户可使用人机交互界面设定系统运行的全部参数，显示系统各个部分的运行数据。
2．通讯功能
监控单元提供RS232通讯接口，可通过Modem或其它方式实现集中监控，监控单元向后台PC机上报现场数据和状态，接收来自后台PC机的控制指令并加以执行。
（1）本地监控：提供RS232接口与本地PC机相连。
（2）远端监控：提供标准的RS232接口，通过Modem与集中维护后台相连。
（3）与整流器的通信采用模拟方式完成。
（4）与其它监控系统通信：提供RS232接口。
3．数据采集及处理功能
采集及处理的信号如下：
（1）交流配电单元
在交流配电单元采集及处理的信号包括：交流电压U相、V相、W相；交流U相电流；交流接触器的工作状态；交流输入空气开关状态；交流防雷器工作状态。
（2）直流配电单元
在直流配电单元采集及处理的信号包括：直流输出电压；三路蓄电池电压；三路电池电流；
一路总负载电流；负载输出熔丝或空气开关状态；蓄电池熔丝状态；控制两路直流接触器。
（3）整流器部分
在整流器采集及处理的信号包括：整流器的告警信息；整流器的开关控制；整流器的均浮充状态控制。
4．报警管理和保护功能
根据用户的设定值处理实时数据。当有不正常的情况发生时，主动向后台PC机报警，并对当前的故障情况予以记录保存。用户可以直接在监控单元上查询最近一段时间发生的告警。监控单元还能够在告警发生时，自动寻呼维护人员的BP机。
5．蓄电池管理功能
蓄电池的管理分为两部分：
（1）蓄电池充电管理功能
监控单元按照周期性均充和停电后再来电均充两种方式对蓄电池的充电过程进行管理。周期性均充方式是指系统根据用户的设定周期自动对蓄电池均充充电。停电后再来电均充方式是指停电后蓄电池放电，放电达到一定程度后又来电时，自动对蓄电池组进行充电管理。
（2）蓄电池保护功能
当市电断电时，负载由蓄电池供电，当蓄电池电压下降到一定程度时（可由用户自行设定）发出报警；当蓄电池进一步放电，蓄电池电压低于用户设定的一次下电电压值时，可按用户设定先切断一组次要负载；蓄电池再进一步放电达到最终的保护电压（二次下电电压）时，再切断另一组负载，保护蓄电池不致过放损坏。这样一方面在停电后可以维持主要负载有较长的工作时间，另一方面可以保护蓄电池不至于过放损坏。
6．控制功能
可根据前台用户的操作或后台PC机的控制指令，控制整流器的开/关、均充/浮充工作状态，以及按照用户的要求控制整流器输出电压。
3.1.3检测精度
1．交流
交流电压的检测精度为±3V，交流电流的检测精度为±2A。
2．直流
直流电流（整流器输出电流、蓄电池电流和负载电流）检测精度为±3A；直流电压（蓄电
池电压和输出电压）的检测精度为±0.3V。
3．温、湿度
温度测量精度≤±3℃
湿度测量精度≤±5%
4．开关量的检测：开关量的检测、告警要求100%准确，没有虚报和漏报。
3.1.4报警
1．报警设置
用户可根据现场实际情况设置电源系统各部分检测数据的报警上、下限。
2．报警管理
系统具备完善的告警判断条件，既能够保证告警判断的可靠性，又能够保证告警的实时性。
3．报警方式
监控单元发出声光报警信号，提示维护人员，同时通过RS232通讯接口将报警信息送给后台PC 机。维护人员可以查看处理报警信息，按操作按钮时，报警声音暂时消失，这时告警指示灯依然指示告警状态，只有在报警状态完全消失后，报警指示灯才熄灭。监控单元调试
3．2监控单元调试
3.2.1监控单元概述
监控单元负责对系统的交流配电、直流配电、整流器组以及电池等进行综合管理。监控单元实时的采集系统的运行数据，监测系统的工作状态。当系统故障时进行声、光等方式的告警并提供必要的保护措施。
监控单元面板上的液晶屏和LED指示灯可以显示系统的输出电流、输出电压、电池电流及各种告警信息，同时也可以通过面板上的键盘设置必要的参数，完成必要的控制。
系统的运行数据、工作状态等除了在本地可以得到体现以外，通过一定的传输方式给上级监控单元进行汇报。监控单元也接受来自上位机的命令，完成对系统的查询、控制，实现“三遥”功能。
监控单元采用240×64液晶屏幕显示屏，具有中、英文两种操作界面，切换方便。当系统出现告警时，蜂鸣器及报警指示灯分别发出声光告警，并且在液晶屏幕上显示告警信息指示。
复位键位于监控单元面板通信指示灯下方的小孔内，按下复位键可复位监控单元。
3.2.2监控单元上电
监控单元通过微处理器和接口电路检测组合电源中各单元的工作状态，进行分析和处理后，经RS232口送往近端监控终端或远端监控中心，完成三遥功能，实现无人值守。
监控单元为抽屉式结构，便于维护、安装，前面板为操作与观测面板，后面板上安装检测电缆、通信电缆、监控单元工作电源及信号线。
在整流柜的直流汇流排上有额定直流电压时，将监控单元后面板上的电源输入开关合上，监控单元开始上电工作，其液晶显示屏在自检后会出现主菜单，操作键盘可以观察显示屏的相应内容。若无正常显示，则需要对监控单元进行检查维修。
3.2.3进入系统界面
监控单元的输入开关闭合或监控单元复位后监控单元显示屏显示开机界面，如图3-5。
图3-5监控单元开机界面
开机界面结束以后，监控单元显示其主菜单界面，如图3-6所示。
图3-6监控单元主菜单界面
3.2.4实时数据显示
回到主菜单。
实时数据显示第一屏，如图3-7所示。
图3-7实时数据显示第一屏
实时数据显示第二屏，如图3-8所示。
图3-8实时数据显示第二屏
实时数据显示第三屏，如图3-9所示。
图3-9实时数据显示第三屏
实时数据显示第四屏，如图3-10所示。
图3-10实时数据显示第四屏
实时数据显示第五屏，如图3-11所示。
图3-11实时数据显示第五屏
实时数据显示第六屏，如图3-12所示。
图3-12实时数据显示第六屏
实时数据显示第七屏，如图3-13所示。本界面的整流器状态项，系统安装有几个整流器，界面就显示几个整流器，02号位的整流器没有安装，则界面不显示02数字，表示02号位没有安装整流
器。
图3-13实时数据显示第七屏
3-6所示的主菜单。
3.2.5告警数据显示
告警数据显示界面如图3-14所示。
图3-14告警数据显示界面1
本界面为实时告警界面，告警只有开始时间而没有结束时间。界面右上角的“1”代表当前界面为告警数据显示的第1个界面，右下角的“6”表示告警数据显示共有6个界面。图5-21为显示历史告警的告警数据显示界面2的内容。
图3-15告警数据显示界面2
3-15的界面2
警的信息及开始、结束时间，
3.2.6系统参数设定
“系统参数设定”菜
图3-16输入密码操作界面1
0000”四
3-17
图3-17输入密码操作界面2
在图3-17
3-18
入正确的密码才能进入系统参数设置菜单。本组合电源设备的操作密码出厂初始值为“0000”。
图3-18输入密码操作界面3
系统参数设定一共有31个设置项，每一个设置项对应一个设置界面。下面以第一个参数设置项为例说明参数设定的过程。第一项参数设置界面如图3-19所示。
图3-19 01项系统参数设置界面1
此时光标停留在设置项的序号01
31个设置项间转换。如果需要修改本项设置内容，在图3-19
3-20所示的界面。
图3-20 01项系统参数设置界面2
01”、数字“260”、功能键“确认”及功能键
光标移到
3-21所示。
图3-21 01项系统参数设置界面3
在此界面可以通过操作上页或下页按键使光标移到“帮助”处，按确认键进入帮助菜单。帮助菜单是针对每一项设置的内容或范围进行的说明。用户在进行参数设置遇到困难或疑问时，可以打开帮助菜单寻求帮助。在图5-28所示的界面中按确认键，该项设置的修改内容生效，系统自动转换到下一个设置项。如图3-22所示。
图3-22 02项系统参数设置界面
在“系统参数设定”子菜单中，如果连续30s没有按键，系统自动返回主菜单。系统的参数设定共有31项，具体内容与帮助菜单的文本内容见表3-3所示。
表3-3系统参数设定
隐含菜单除了上述系统参数设置项以外，还增加了一些设置项，如表5-30所示。这些设置项在系统出厂前已经根据设备的配置情况调整到最佳。用户在使用本设备时，不需要对隐含菜单的数据进行调整。只有在系统进行扩容后才需要对相应的设置项根据需要进行调整，或者当系统实时数据显示偏差较大时需要对相应参数的零点和斜率进行调整。
在进入系统参数设定前的密码校验时需要输入正确的密码8888，才能进入系统参数设定的隐含菜单。
表3-4系统参数设定隐含菜单增加的设置项及帮助菜单
3.2.7“系统维护与控制”菜单
“系统维护与控制”
“系统维护与控制”的密码的出厂初始值为“0000”。输入正确的密码后进入“系统维护与控制”子菜单，如图3-23所示。
图3-23“系统维护与控制”的01项子菜单界面
“系统维护与控制”菜单的使用方法与“系统参数设定”十分类似，在此不再就操作方法进行
论述，请参看“系统参数设定”相关部分的内容。
电池充电方式在“均充”、“浮充”与“测试”三种状态之间选择。
在“系统维护与控制”菜单中，如果连续30s没有按键，系统自动返回如图5-12所示的主菜单。
“系统维护与控制”子菜单的02至11项界面内容为系统的10个整流器状态控制菜单。如图3-24与图3-25所示。
图3-24“系统维护与控制”的02项子菜单界面
整流器的状态在“开启”与“关闭”之间选择，选中需要的状态后把光标移到“确认”处按确认键使设置内容生效。
当系统的某一个整流器位（如02号整流器位）没有插入整流器时，“系统维护与控制”子菜单界面如图3-25所示。此时该整流器的状态不能进行更改。
图3-25“系统维护与控制”的03项子菜单界面
“系统维护与控制”子菜单的第12项界面内容为系统的语言种类选择界面，如图3-26所示。
图3-26“系统维护与控制”的第12项子菜单界面
系统监控单元的界面语言可以是“中文”或“English”，使用什么语言可以通过本界面进行选择和切换。
第四章设备的调试
4.1系统开／关机
4.1.1开机前的检查
1.确认机外输入隔离开关是断开的。
2.将系统内交流配电单元前面板交流输入开关、模块交流输入开关、备用交流输出开关全部
断开。核实监控单元后面板上的电源开关、直流配电单元前面板电池开关、直流输出开关
确已断开。
3.检查交流引入线、地线和机柜内配线是否正确并可靠连接，螺钉是否松动。
4.测量交流输入、输出的相线间、相线与零线间、相线与地线间的电阻，确认无短路。
5.用万用表检查交流备用输出端是否有短路现象。
6.用万用表检查给系统供电的交流电电压是否符合系统电压范围的要求。
4.1.2调试流程
由于长途运输，机柜、整流器和监控单元都会受到不同程度的震动，所以不能草率通电，应严格按调试步骤，边调试边观察，发现异常情况应立即关机，待查明原因后，再继续进行。
调试流程为：交流配电单元调测整流器调测监控单元调测直流配电单元的蓄电池接入系统测试给通信设备供电系统调整为最佳运行模式。
4.1.3开机步骤
1.闭合机外电源系统的交流输入开关。检查交流输入电压是否正常。