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基站开关电源的维护

基站开关电源的维护
基站开关电源的维护

基站开关电源的维护

摘要:电源越来越成为人们不可缺少的能源。在通讯行业电源是通讯设备的血液,而这些血液的心脏就是开关电源,在bts 基站中有最重要的是个设备就是bts 主设备、传输柜、蓄电池还有就是开关电源,开关电源保证了所有设备的运行,包括蓄电池的充放电都要通过开关电源。如果开关电源故障了将会引起整个通讯的中断。所以开关电源的日常维护和故障处理对于通讯尤为重要。

关键词:开关电源;维护;故障

1 前言

通信电源是通信行业的动力,在电信网络中发挥着不可替代的作用,具有无可比拟的重要基础地位,因此,通信电源的安全可靠是保证通信系统正常运行的重要条件。通信电源又是通信设备系统的心脏,即使是瞬间的中断也是不允许的,因为通信电源系统发生直流供电中断故障是灾难性的,往往会造成整个通信局(站)和通信网络的全部中断和瘫痪。通信电源是电信网络中不可缺少的重要组成部分,是一个完整、规模日趋庞大和复杂的交换、传输、数据、信息、业务、智能等通信网的基石和后台保障,因此通信电源直接关系到整个网络的稳定、可靠和畅通。

那么如何对开关电源进行日常维护和故障处理呢?下面我们进行具体分析。 2 开关电源的日常维护

2.1 开关电源的组成及原理

开关电源一般有交流配电单元、整流单元、直流配电单元、监控单元组成,如图1。

图1通信电源系统组成框图

开关电源从交流电网输入、直流输出的全过程工作原理包括:

1)输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 整流模块整流模块整流模块交流配电监控模块防雷和接地AC 输出AC ⅠAC 输入AC Ⅱ

RS485/RS422

直流配电RS485/RS42248V(DC)24V(DC)负载…电池组1电池组n …

2)整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。

3)逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。

4)输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。

2.2开关电源日常使用情况下的维护要点

首先基站内的电源设备日常维护要严格按照电信部门制定的《通信电源维护规程》执行。机房内的环境安全管理和设备管理要严格按照电信总局制定的《通信机房环境安全管理通则》执行。正常使用情况下,主要注意以下几点:

1)系统应保持环境通风良好,定期清洁通风口。

2)系统各模块内均设有过流、过压、过热保护设备,出现报警情况时,请仔细检查用电设备端有无短路、接错、模块掉电,或操作是否正常,逐个排除各类故障。

3)无人值守的基站应具有遥测、遥控、遥信等远端管理功能,具有空调监测、防火、防水、防盗能力,用户要对基站定期巡检,特别是电池需要定期检查并及时更换落后电池。

4)在气候条件非常潮湿的地区应定期检查系统的保护接地是否正常。

5)蓄电池组通过熔断器连接在电源系统输出端,系统工作时,更换蓄电池时要先拔下熔断器的熔丝再更换电池,要注意电池的极性严禁接反。

6)在日常巡检工作时要注意查看系统电流和开关电源整流模块的输出电流是否一致,每个整流模块的工作电流应为其额定电流的40%-80%。以保护模块。

7)核对监控显示模块和远程监控的数据,监控模块是监控开关电源的运行状况的,巡检核对可以提前了解监控的准确性,以便更好的了解开关电源各个模块的工作状况。

8)开关电源每月应测量直流熔丝和节点温升,要求温升<50℃以保护开关电源的母牌和熔断丝安全。

9)检查防雷模块,雷击是对开关电源破坏最大最直接的。而防雷模块是对雷击最好的保护,所以我们定期检查防雷的安全性。

3 开关电源维护中的故障处理

3.1一般故障的处理

在日常维护当中,时常能遇到各种各样的故障告警,作为一名维护人员对各种故障的分析处理显的尤为重要。一般的故障我们可以通过以下检查操作:1)观察运行状态。检查项目包括浮充电压、电池电流、负载电流、各个整流模块输出断流、电池温度;告警状态和告警内容。

2)检查方法。查看监控模块运行数据与告警内容、监控模块与整流模块工作状态指示灯。

如果是一般设置上的问题,通过设置修改过来就可以了。

3.2常见故障的处理

当高频开关通信电源系统出现故障时,应先查明原因,分清是负载还是电源系统?是主机还是电池组?虽说高频开关通信电源系统主机有故障自检功能,但它对面而不对点,更换配件很方便,但要维修故障点,仍须做大量的分析、检测工作。如果自检部分发生故障,显示的故障内容也可能有误。高频开关通信电源系统采用模块化设计,局部的或单元的故障一般不会扩散。电源系统故障分为一般性故障和紧急故障。一般性故障指不会影响通信安全的故障,包括交流防雷器雷击损坏、系统内部通信中断、单个模块无输出、监控单元损坏等。紧急故障指影响通信安全的故障,包括交流输入与控制损坏而导致的交流停电,直流采样和控制电路损坏而导致的直流负载掉电等。

3.2.1 交流配电单元故障处理

1)停电

交流停电是电源系统运行中最常见的情况,在停电时间不长时,直流供电由电池负担,如果停电原因不明或时间过长,就需要启动油机发电。油机启动后最好经过2分钟以上的延时后,再切换给电源系统供电,以减小油机在启动过程中可能对电源设备造成的影响。

2)C级防雷器损坏

防雷器由四个片状防雷单元组成,其中三个防雷单元具有状态显示功能,可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时,表示防雷单元处于完好状态。某个防雷单元窗口颜色为红色时,则表示该防雷单元已损坏,应尽快更换防雷单元或通知维护人员进行维修。

3)交流输入缺相

交流输入缺相时,如果暂时不能解决交流电问题,而又要求系统工作,可采取应急办法:先切断交流电,将缺相的那相线取下,用绝缘胶布包裹好,再用一短线将正常的相线接入去掉的相线,送上交流电。

4)交流输入过/欠压

如果交流正常,而出现交流过压/欠压告警,一般是监控系统交流采样电路、交流变送器或监控单元发生故障。

5)交流接触器坏

当交流输入电压在正常的输入范围而接触器不吸合。用万用表进行检查。若检查交流接触器线圈有正常工作电压,而不吸合,则说明交流接触器坏,应予以更换。

3.2.2 整流器故障处理

整流器的常见故障包括:无输出,过热故障,不均流及均流不良,无显示,风扇损坏,过流保护等。

1)模块无输出

整流器不工作,面板指示灯均不亮。首先检查交流电是否输入,其次检查模块输入熔丝是否熔断。另一种情况是模块可能发生故障,此时需要更换故障模块。

2)过热

整流器内部主散热器上温度超过85℃时,模块停止输出。此时监控单元有报警信息显示。模块过热可能是因为风扇受阻或严重老化、整流器内部电路工作不良引起,对前一种原因应更换风扇,后一种原因需对该电源模块进行维修。

3)不均流及均流不良

系统在使用中如出现不均流现象,应检查模块与监控之间的监控线是否接好,监控线本身是否有断线。若有均流,但均流效果不好,可调节相应均流效果差的模块输出电压(调节整流器面板上的电位器),使之在浮充或均充状态下的输出电流之差在规定范围内,重新达到均流。

4)风扇故障

风扇故障是风扇在该转时不转。检查风扇是否被堵塞,如果是,清除堵塞物;否则,则是本身损坏或连接控制部分发生故障,需拆下进行维修。

5)过流保护

整流器具有过流保护功能。若输出短路,则模块回缩保护,输出电压低于20V 时整流器关机,此时面板上的限流指示灯亮。故障排除后,模块自动恢复正常工作。

3.2.3直流配电单元故障处理

1)直流分路故障

若熔断器或断路器直流输入端有电压,输出端无电压输出,则说明熔断器或断路器没有接入或已经损坏。若熔断器或断路器正常,则可能是直流支路检测线断开。

2)电池管理故障

如果监控单元不能对电池进行正常的报警和保护,即电池电压低于报警和保护值,而没有报警和保护信号输出,使得蓄电池无法正确脱开。电池管理故障原因有:相应监控采样线断开,监控单元的相关部分损坏,执行机构(直流断路器)损坏或执行机构的电缆线断开等原因。

3)直流接触器故障

如果接触器两端有正常的工作电压,而接触器不断开,则接触器损坏,需更换。

3.2.4监控单元常见故障处理

监控单元具备一定的自诊断功能。监控单元发生故障时可按以下几种原因分析:

1)监控单元不工作

首先检查电源灯是否亮,若不亮,检查监控箱的电源输入是否正常,监控单元的熔丝是否正常,电源开关是否打开。

2)屏幕显示混乱

按复位键使监控单元复位

3)通讯不上

检查通讯电缆是否完好连接到监控单元上,若仍通讯不上,请复位监控。如果是Modem通讯,需检查Modem的电缆和电源线是否连接好。

4)电池温度检测不正常

检查监控单元上的检测电池温度的传感器插座是否接好(绝不能把电池温度传感器接到Modem的供电插座上)

4 结束语

通信电源作为通信网络的能源保障,是保证通信正常、可靠运行的基础。

随着通信事业的发展,到现阶段各大通信运营商正在将更多的注意力放在通信网的管理维护上,不断提高通信网的可靠性、安全性已经成为主题。近年来,很多通信事故的发生都源于通信电源故障。而开关电源的维护就是最直接的通信电源维护。所以,从一定程度上可以说,通信电源是通信发展的根本和保障,开关电源就是通信电源的安全保证,他越来越受到各大通信运行商的重视。

参考文献

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[2] 丁建华.实用开关电源设计百科全书.中国知识出版社.2006.6

[3] 沙占友.开关电源优化设计.中国电力出版社.2009.10.1

[4] 李金伴.开关电源技术/电气设备从书.化学工业出版社.2006.07

[5] 周志敏.开关电源实用电路.中国电力出版社.2006.01

[6] 沙占友、庞志锋.开关电源外围元器件选择与检测.中国电力出版社.2009.07.01

开关电源基本术语

ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture) 高级电信计算架构:主要为了解决电信系统目前面临的系统带宽问题、可扩展性、可管理性问题、现场升级及可互操作问题,并最终降低成本。Artesyn公司 ATC210-48D12-03J 二路(A路和B路)输入ATCA的总线变换器,输出功率达210W(12V/17.5A),带有一个 3.3V/6W 的独立管理电源,具有I2C和热插拔等功能。 AUX(Auxiliary power supply) 辅助电源:在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中,有一个辅助的电源,一般加上输入电压以后就会有输出 (少数辅助电源,例如,给风扇的电源也有受控的),它主要用作控制信号的电源,例如Cosel的DBS400B12,它是一个输入200-400Vdc,输出12V/400W的模块,它有三个开关控制端,一个是输入端RC1,负逻辑,把它和-Vin端短接。这时可以利用AUX、RC2、RC3和-S之间的不同连接方法来控制模块的输出。一般多个模块并联使用时,每个AUX输出端应该加接隔离二极管。 Brick “砖”:DC/DC变换器中,“Brick”是用来表示模块大小的“单位”,有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等,例如,密封的半砖模块,其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸),而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30(单位为英寸)(高度还有0.34英寸等不同的数值)。 CB (Current Balance)

均流端:为了增加输出功率,把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用,把它们的“CB”端连接在一起,以达到各个模块的输出电流大致相等,以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏,均流端也有用“PC”,“SWP”,“ C Share”等表示。 CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute) 立方英尺/分钟和英尺/分钟:风冷的流量单位,CFM=LFM×面积S。风速的另一个单位为米/秒。 Common Mode Noise 共模噪声:指两导体对某个基准点具有大小基本相等,方向相同的噪声,通常指交流输入L 线和N线对地的噪声,可通过共模电感和Y电容来抑制它们。 Derating 降额:当环境温度较高时(例如50℃以上),有的电源必须要降低使用的输出功率,另外,有些电源在规定的输入电压范围的低端,不能满足所有的输出参数(例如:电压可调范围或功率),要降额使用。 Differential Mode Noise 差模噪声:排除共模噪声后,在两条电源线之间测出的电源线对公共基准点的噪声,测试结果为两电源线的噪声分量之差,在电源系统中通常在直流输出端和直流返回端测试噪声。DIP(Dual in-line package) 双列直插封装:模块的一种封装形式。一般为小功率模块采用。例如,Artesyn公司的BXA3系列,C&D公司的NMV0505DA都是双列直插封装。

高频开关电源的特点及在电力系统的应用

高频开关电源的特点及在电力系统的应用 摘要:高频开关电源具有体积小重量轻、安全可靠、自动化程度及综合效率高、噪音低等特点,目前,电力系统已逐步采用这种电源系统。高频开关整流器与原始直流设备的性能比较。 关键词:高频开关电源;特点;性能比较;应用 一、前言 在电力系统中,直流电源作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用,是发电厂和变电站比较重要的设备。因直流电源故障而引发的事故时有发生,所以,对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求。传统的直流电源多数采用可控硅整流型。近几年来,许多直流电源厂家推出智能化的高频开关电源,这种电源系统具有许多优点:安全、可靠、自动化程度高、具有更小的体积和重量、综合效率高以及噪音低等,适应电网发展的需要,值得推广使用。 目前,我国电力系统采用的直流电源也正由传统的相控电源逐步向模块化的高频开关电源转变。高频开关电源整流器的工作原理:交流电源接入整流模块,经滤波及三相全波整流器后变成直流,再接入高频逆变回路,将直流转换为高频交流,最后经高频变压器、整流桥、滤波器后输出平稳直流。这种高频开关电源主要由高频开关充电模块、集中监控器和蓄电池组等组成,其中充电模块和集中监控器具有内置微处理器,智能化程度高。高频开关电源系统正常

运行时,充电机的输出与蓄电池组并联运行,给经常性负荷供电。 二、高频开关电源的原理和特性 (一)高频电源系统方框图 高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电,再经过开关电源变换成高频交流电,通过高频变压器变压隔离后,由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出。 (二)采用高频化有较高技术经济指标 理论分析和实践经验表明,电器产品的体积重量与其供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50hz提高到20khz时,用电设备的体积重量大体上降至工频设计的(5~10)%。这正是开关电源实现变频带来明显效益的基本原因。逆变或整流焊机、通讯电源用浮充电源的开关式整流器,都是基于这一原理。 那么,以同样的原理对传统的电镀、电解、电加工、浮充、电力合闸等各种直流电源加以类似的改造,使之更新换代为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,既可带来显著节能、节材的经济效益,更可体现技术含量的价值。 (三)设计模块化——自由组合扩容互为备用提高安全系数 模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生

铁塔基站维护电源培训

铁塔基站维护电源培训文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

湘西铁塔基站维护电源培训 基站的通信电源系统主要由高频开关电源、蓄电池组、柴(汽)油 发电机组等设备组成。其它设备还包括变压器、市电-油机转换箱、交流配电箱、空调、动环监控设备及防雷接地设备。 通信电源一般均使用正极接地的-48V直流电源系统,电压变动范围为-40~-57V。 一、高频开关电源 开关电源的作用是将交流电变换为通信设备所需的直流电。基站的 开关电源设备主要由交流配电单元、直流配电单元、监控单元及整流模 块等部分组成。 1.目前湘西本地网近3年来新建基站配套的开关电源基本上均系艾默生PS48300-3B/2900-150型产品,另外有少量的中兴ZXDU68 S601 型、中达电通MCS3000型等其它公司的产品;联通划归站的开关电源主 要有艾默生PS48400-3/2900、艾默生PS48400-2D/50及中兴ZXDU300、 中兴ZXDU500型等厂商的产品,另外有少量的北京动力源、杭州顺达等 公司的产品。其中艾默生PS48300-3B/2900-150型开关电源配R48-2900U 50A整流模块3个、M500S监控单元1个、W94C5U11信号转接板1块;中兴ZXDU68 S601型开关电源配ZXD2400 50A或整ZXD1500 30A流模块3个、监控单元1个。 2.开关电源维护须知

①.维护人员应配备有吹风机、毛刷等卫生洁具及高压绝缘棒、交直流钳形表、地阻仪等必要的维护仪表工具;另外还需备有适当数量的整流模块、监控单元、控制板件等维护用备品备件。 ②.每个月应对整流模块外部的风道及过滤网、每3个月应对整流模块内部各板件进行清扫除尘工作,以保证模块稳定、可靠的运行; ③.维护人员在巡检中应检查监控单元、整流模块及防雷器件是否正常工作,对监控单元显示的各类“当前告警”应及时进行处理。 ④.合理配备整流模块的数量:局站开关电源配置的整流模块的总输 +直流负荷)的要求。配备的整流模块应同时开出至少应能满足(0.1C 10 启,以满足蓄电池对充电电流的要求。 ⑤.正确、合理地设置开关电源监控单元中的各项参数: 爱默生M500S监控单元设置方法(密码:1) 一、电池参数二、直流参数 ①.基本参数过压告警: 管理方式:自动低压告警: 电池熔丝组:2 欠压告警: 电池容量:300AH 环境高温告警点:40℃ 电池类型:1 环境低温告警点:-5℃ 电池分流器:有负载分流器:无

开关电源拓扑结构详解

开关电源拓扑结构详解 主回路——开关电源中,功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开 入端和负载端。 开关电源(直流变换器)的类型很多,在研究开发或者维修电源系统时,全面了解开关电源主回路的各种基本类型,以及工作原理,具有极其重要的意义。 开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。 1. 非隔离式电路的类型: 非隔离——输入端与输出端电气相通,没有隔离。 1.1. 串联式结构 串联——在主回路中开关器件(下图中所示的开关三极管T)与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电,并同时对电感器L充电,当开关管T关断时,电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通,电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路,对负载R继续供电,从而保证了负载端获得连续的电流。 串联式结构,只能获得低于输入电压的输出电压,因此为降压式变换。例如buck 拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源。 上图是在图1-1-a电路的基础上,增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。其中L是储能滤波电感,它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过,防止输入电压Ui直接加到负载R上,对负载R进行电压冲击,同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储,然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负

载R提供能量输出;C是储能滤波电容,它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感

L的部分电流转化成电荷进行存储,然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R提供能量输出;D是整流二极管,主要功能是续流作用,故称它为续流二极管,其作用是在控制开关关断期间Toff,给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。 在控制开关关断期间Toff,储能电感L将产生反电动势,流过储能电感L的电流iL由反电动势eL的正极流出,通过负载R,再经过续流二极管D的正极,然后从续流二极管D的负极流出,最后回到反电动势eL的负极。 对于图1-2,如果不看控制开关T和输入电压Ui,它是一个典型的反г 型滤波电路,它的作用是把脉动直流电压通过平滑滤波输出其平均值。 串联式开关电源输出电压uo的平均值Ua为: 1.2. 并联式结构 并联——在主回路中,相对于输入端而言,开关器件(下图中所示的开关三极管T)与输出端负载成并联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T对电感器L充电,同时续流二极管D关断,负载R靠电容器存储的电能供电;当开关管T关断时,续流二极管D导通,输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后,通过续流二极管D对负载R供电,并同时对电容器C充电。

高频开关电源模块说明书

AC-DC4810/05系列高频开关电源模块 技术手册

目录 第一章概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 第二章产品性能命名方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第三章主要特点。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第四章操作规程及一般维护。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第五章注意事项。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第六章主要技术参数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4

AC-DC4810/05高频开关电源使用说明 一、概述 小型通讯设备广泛采用通讯标准48V/24V 电压等级,一般电流较小,但供电设备 亦要求管理功能完备,方便使用,具有后备供电功能。 AC-DC4810/05系列一体化电源模块及电源柜即是针对此产品设计而成,其中一体化电源内部设有如下部分,交流/直流整流器电源,充电管理电路,放电保护电路,3-5个分路负载管理单元,电池接口,总输出接口,分路负载接口,系统原理图如下: -OUT 5A -OUT1 3A -OUT2 2A -OUT3 1A -OUT4 1A 系统工作原理如下:当有市电工作时,整流器电源利用市电交流220V ,变换成直 流电源输出,一方面向负载提供供电电流,另一方面由充电管理单元向电池提供充电,电池容量可选12AH ,24AH ,38AH ,50AH ,其中充电管理单元设有降压限流充电管理电路,恒压浮充管理电路,保证电池能够快速可靠地完成充电功能。 当市电停电后,系统会由电池通过放电保护单元不间断的向负载连续提供供电,供电时间由选取电池容量及设备此时工作电流决定。 负载用电池容量 12AH 24AH 38AH 设备用电:3A 3小时 6小时 10小时 设备用电:5A 2.4小时 3.6小时 6小时 在电池放电时间较长时,电池继续放电可能导致过放电,故电源内设有电池过放 电保护电路,当发生过放电时,切断电池与输出之间的连线通路,不再向外输出,等待市电来电。 电源直流输出一般采用通讯负电源标示方法,即GND ,-OUT 。并且为方便用户使用,设有一个主输出,4个分路输出。各输出分路并设有负载分配管理单元,当负载大于额定电流2倍以上时,负载分配管理单元会停止向此负载输出其他分路功能正常工作,当负载恢复到正常额定值内时,该分路会继续提供输出。 市电 整流器电源 供电 充电管理单元 电池 放电保护单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元

基站配套电源常用计算公式

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不同工作电压下压降固定分配值 案例: 某局市话-48V电源,远期忙时最大负荷电流为500A,从蓄电池到直流配电屏线路距离为6m,直流配电屏到市话机房配电屏距离为15m,每段应选择什么规格型号的馈电线? 解:①求蓄电池到直流配电屏导线截面 因为电池到直流配电屏一般用铜导线,所以rT=57,另外查表可得,这段导线允许压降ΔU=,故

选用RVVZ 1X300 (mm2)铜芯阻燃聚氯乙稀绝缘护套软电缆4条(两正两负)。 该型铜芯线安全载流量为744A,完全符合实际负载电流要求。 ②求直流配电屏到市话机房配电屏导线截面 由表可知这段压降ΔU=,故: 选用RVVZ 1X240 (mm2)铜芯阻燃聚氯乙稀绝缘护套软电缆4条(两正两负),选用RVVZ 1X120 (mm2)铜芯阻燃聚氯乙稀绝缘护套软电缆1条(保护地)。 该型铜芯线安全载流量为628A,完全符合实际负载电流要求。

交流电力线截面选择与计算 交流低压电力线选择,按导线的安全载流量法(各种绝缘导线,根据其绝缘的种类和敷设方法,允许长期通过的最大电流,称为安全载流量)选择导线。 配电变压器到交流配电屏的每根导线电流,可按下式计算

油机发电机至交流配电屏每根导线电流,可按下式计算 交流配电屏至开关电源整流架导线上的电流,可按下式计算交流配电屏至UPS设备输入导线上的电流,可按下式计算UPS至交流配电屏输入导线上的电流,可按下式计算

通信开关电源设备技术规格书

通信开关电源及不停电电源UPS设备技术规格书 第一节、物资需求表 1 货物需求表 第四节技术部分 1 高频开关电源设备(包括交直流配电部分) 1.1本次需求的组合开关电源是指在一个机架中,由交流配电单元、直流配电单元和整流模块、监控单元、蓄电池组组成。 硬件和软件系统 应采用模块式的硬件结构,便于扩充,并能容纳新业务和新技术。提供的设备应全部采用经过老化测试和严格筛选的优质元器件,组装过程应有严格的质量控制,确保长期使用的高稳定性、高可靠性,系统构成应具有冗余和容错等安全措施。 1.2机械结构 设备的总体结构应充分考虑安装、维护的方便和扩充容量或调整设备数量的灵活性,实现硬件模块化。应具有足够的机械强度和钢度。设备的安装和固定方式应具有防震抗振能力。应保证设备经过常规的运输、储存和安装后不产生破损、变形。投标人应提供设备的机械结构、品种规格及安装规程等方面的详细说明。 设备在预防意外撞击部位、可接触至布线低部位和危险电压的部位均必须提供罩盖。对高压等危险部位应有特殊标志。 每一列机架在走道边上及每一个机架在前方或背面必须有清楚的标志。 插入模块应有导向装置。

设备应配有安装该系统所必需的铁架、支撑架、电缆支架、电缆走道、底座、底盘及全部连接件紧固件。 插接件必须接触完全可靠、结构坚实。借助手或简单工具易于插入或拔出。并有定位和锁定装置。去机架之间、机架内各机框之间应采用接插件实现电缆连接。 线缆在机架内排放的位置应设计合理,不得妨碍或影响日常维护、测试工作的进行。电源及蓄电池合用一个机架。 设备内的所有焊点不得有虚焊、假焊和混线。投标人应保证不使用具有腐蚀性的助焊剂。 设备应配备与设备有关的全部布线并提供布线及相关连接电缆(至蓄电池等设备)的详细说明及有关的规范。 零部件的形状尺寸、表面光洁度等技术参数应符合生产厂家设计文件的规定。 活动部分(如门及指示控制面板等)应动作灵活、位置准确。 设备的表面涂敷应满足安装地区的环境、气候所需的防腐、防蛀的要求。 所有喷漆(塑)零件的表面应光滑平整、色泽一致不允许有划痕、斑疵、脱落和破损。电镀零件表面应有金光泽,不允许有裂纹、锈点、毛刺和缺陷。 机架(盘)、机台的外观应色彩协调、色泽一致。 所有印刷电路板均应有防霉喷涂层。如采用深色覆盖涂层,需要在涂层外加印清楚的电路连接线条。 应有印刷电路板插错保护功能。 印刷板板面应平整,其翅曲的程度应以不影响印刷插件的顺利插拔或不造成插拔困难为限。 每一印刷电路板均应标出名称或代号,安装在印刷板上的部(器)件应有明显的与图纸一致的标志,其标志应方便维护人员查看,并应将所有部(器)件列表说明。 各种印刷电路板均不允许有非正规的附加跳线(如金属线)。 印刷电路板上应有插拔及锁定位置。 同一品种的印刷电路板应具备完全的互换性。 设备机架上应有足够数量的直流电源插口,以供直流检查灯、测试设备等使用,直流电源插口应与交流插座有明显区别。投标人应提供足够数量的配套电源插头。 设备的冷却应采用自然通风散热方式,供货方应提出设备的机架和框架的散热要求(千瓦/米2)。 1.3 交流电源部分 1.3.1采用单相供电输入电压为220±30%,频率为50Hz±10%。交流配电单元应设两个交流输入电源电路,两路均接外供交流电源,两路市电自动倒换,实行电气和机械联锁。 两个交流输入电源电路中, 一路为主用电路, 一路为备用电路。 1.3.2 交流输入电流(最大):20A~50A

高频开关电源的设计与实现资料

电力电子技术课程设计报告 题目高频开关稳压电源 专业电气工程及其自动化 班级 学号 学生姓名 指导教师 2016年春季学期 起止时间:2016年6月25日至2016年6月27日

设计任务书11 高频开关稳压电源设计√ 一、设计任务 根据电源参数要求设计一个高频直流开关稳压电源。 二、设计条件与指标 1.电源:电压额定值220±10%,频率:50Hz; 2. 输出:稳压电源功率Po=1000W,电压Uo=50V; 开关频率:100KHz 3.电源输出保持时间td=10ms(电压从280V下降到250V); 三、设计要求 1.分析题目要求,提出2~3种电路结构,比较并确定主电路 结构和控制方案; 2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图,并设置必要的 保护电路; 3.参数计算,选择主电路及保护电路元件参数; 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化; 5.撰写课程设计报告。 四、参考文献 1.王兆安,《电力电子技术》,机械工业出版社; 2.林渭勋等,《电力电子设备设计和应用手册》; 3.张占松、蔡宣三,《开关电源的原理与设计》,电子工业 出版社。

目录 一、总体设计 0 1.主电路的选型(方案设计) 0 2.控制电路设计 (3) 3.总体实现框架 (3) 二、主要参数及电路设计 (4) 1.主电路参数设计 (4) 2.控制电路参数设计 (6) 3.保护电路的设计以及参数整定 (7) 4.过压和欠压保护 (7) 三、仿真验证(设计测试方案、存在的问题及解决方法) (8) 1、主电路测试 (8) 2、驱动电路测试 (9) 3、保护电路测试 (9) 四、小结 (10) 参考文献 (10)

开关电源工作原理详细解析

开关电源工作原理详细解析 个人PC所采用的电源都是基于一种名为―开关模式‖的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC 交流电转化为脉动电压(配图1和2中的―3‖);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的―4‖);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC 直流电输出了(配图1和2中的―5‖) 配图1:标准的线性电源设计图

配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的―开关电源‖其实是―高频开关电源‖的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。

高频开关电源电路原理分析

高频开关电源电路原理分析 开关电源微介绍开关电源具有体积小、效率高的一系列优点。已广泛应用于各种电子产品中。然而,由于控制电路复杂,输出纹波电压高,开关电源的应用也受到限制。它 电源小型化的关键是电源的小型化,因此必须尽可能地减少电源电路的损耗。当开关电源工作在开关状态时,开关电源的开关损耗不可避免地存在,损耗随着开关频率的增加而增大。另一方面,开关电源中的变压器和电抗器等磁性元件和电容元件的损耗随着频率的增加而增加。它 在目前市场上,开关电源中的功率晶体管大多是双极型晶体管,开关频率可以达到几十kHz,MOSFET开关电源的开关频率可以达到几百kHz。必须使用高速开关器件来提高开关频率。对于开关频率高于MHz的电源,可以使用谐振电路,这被称为谐振开关模式。它可以大大提高开关速度。原则上,开关损耗为零,噪声非常小。这是一种提高开关电源工作频率的方法。采用谐振开关模式的兆赫变换器。开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的开关电源其实是高频开关电源的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 开关电源分类介绍开关电源具有多种电路结构:(1)根据驱动方式,存在自激和自激。它2)根据DC/DC变换器的工作方式:(1)单端正激和反激、推挽式、半桥式、全桥式等;2)降压式、升压式和升压式。它 (3)根据电路的组成,有谐振和非谐振。它 (4)根据控制方式分为:脉宽调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、PWM和PFM混合。(5)根据电源隔离和反馈控制信号耦合方式,存在隔离、非隔离和变压器耦合、光电耦合等问题。这些组合可以形成各种开关模式电源。因此,设计者需要根据各种模式的特点,

移动基站开关电源接地规范

移动基站开关电源接地规范

一、前言开关电源设备是现代通信系统中的重要组成部分,其目的是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、不间断的能源。随着科技水平的进步,对于开关电源设备性能的要求也逐步提高,除必须满足基本的功能外,还要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远程智能集中监控、电池自动管理等功能,从而满足网络监控管理的需求。 开关电源的发展经历了从线性电源、相控电源到高频相控电源的发展历程,由于开关电源具有功率转换效率高、稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点,从而成为开关电源的主体,并向着高频小型化、高效率、高可靠性的方向发展。计算机控制、通信和网络技术的快速发展,为开关电源远程监控系统的发展和完善提供了更加 便利的条件,使其无人值守成为可能。 通常开关电源系统由交流配电、整流模块、直流配电和监控模块组成,如图1所示。监控系统可将交流配电柜、直流配电和整流模块进行实时监控。直流配电主要完成直流输出路数分配、电池接入和负载边接等功能,一般要求可自由出线,可出面操作维护,可实现柜内并机和柜外并

机,具有状态显示和告警功能,能检测每一路熔断器的通断状态;多个并联的整流模块的主要功能是将输入交流220V转换输出为满足通信要求的-48V的直流电。 通信电源系统组成框图 监控模块主要实现交流配电柜、直流配电柜和模块监控,此外还要进行电池自动管理功能。开关电源系统作为通信网络的能源供给者,除了必须具备可靠、稳定等基础特性外,其电磁兼容设计、防护设计、可操作性和可维护性也是非常关键的因素。安全性是电源设备最重要的指标,其不安全隐患不但不能完成正常的供电要求,而且还有可能发生严重的事故,甚至造成机毁人亡的巨大损失。为此,必须加强安全性设计工作。而目前影响电源设备安全性最重要的工作是如何有效 提高其防雷电浪涌和操作过电压的能力。 二、开关电源遭雷击的故障点 1、 整流模块被损坏(交流侧、直流侧) 2、监控模块端口被损坏

高频通信开关电源的设计

第1章绪论 1.1高频通信开关电源的概述 通信电源是整个电信网的重要组成部分,电源设备质量的优劣,决定着整个电信网能否安全稳定运行。通信设备发生故障时,可能会影响部分用户或使接通率下降。而电源发生故障时,将会造成通信全部中断,所以人们一直将电源视为整个通信系统的心脏,受到足够的重视。通信电源分为一次电源和二次电源两大类,一次电源将交流电转换成稳定的直流电接入通信设备,二次电源一般位于通信设备内部,将一次电源的直流电转换成多种电压值的稳定直流电以供通信设备内部各部分使用。自1957 年第一只可控硅(SCR)问世后,可控硅取代了笨重而且效率低下的硒或氧化亚铜整流器件,可控硅整流器就作为通信设备的一次电源使用。在随后的20年内,由于半导体工艺的进步,可控硅的电压、电流额定值及其它特性参数得到了不断提高和改进,满足了通信设备不断发展的需要,因此,直到70年代,发达国家还一直将可控硅整流器作为大多数通信设备的一次电源使用。虽然可控硅整流器工作稳定,能满足通信设备的要求,但其是相控电源,工作于工频,有庞大笨重的电源变压器、电感线圈、滤波电容,噪声大,效率低,功率因数低,稳压精度也较低。因此,自 1947 年肖克莱发明晶体管,并在随后的几年内对晶体管的质量和性能不断完善提高后,人们就着力研究利用晶体管进行高频变换的方案。1955年美国罗耶(GH·Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器,是实现高频转换电路的开始,1957年美国查赛(J. J. Jen Sen)又发明了自激式推挽双变压器变换器电路。在此基础上,1964年,美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的设想,并在 NEC 杂志上发表了“脉宽调制应用于电源小型化”等文章,为使电源实现体积和重量的大幅下降提供了一条根本途径。随着大功率硅晶体管的耐压提高和二极管反向恢复时间的缩短等元器件性能的改善,1969 年终于做成了25KHz的开关电源。电源界把开关电源的频率提高到20KHz以上称为电源技术的“20KHz 革命”。开关电源技术的这一新的发展,在世界上引起了强烈的反响和重视,开关电源的研究成了国际会议的热门话题。经过几年的努力,从开关电源的电路拓扑型式到相配套的元器件等研究都取得了相当大的进展。在电路拓扑型式上开发出了单端贮能式反激电路、双反激电路、单端正激式电路、双正激电路、推挽电路、半桥电路、全桥电路,以适应不同应用场合、不同功率档次的需要;在元器件方面,功率晶体管和整流二极管的性能也有了较大的提高。1976年美国硅通用公司第一个做出了

高频开关电源的设计

目录 1绪论 (1) 1.1高频开关电源概述 (1) 1.2意义及其发展趋势 (2) 2高频开关电源的工作原理 (3) 2.1 高频开关电源的基本原理 (3) 2.2 高频开关变换器 (5) 2.2.1 单端反激型开关电源变换器 (5) 2.2.2 多端式变换器 (6) 2.3 控制电路 (8) 3高频开关电源主电路的设计 (9) 3.1 PWM开关变换器的设计 (9) 3.2 变换器工作原理 (10) 3.3 变换器中的开关元件及其驱动电路 (11) 3.3.1 开关器件 (11) 3.3.2 MOSFET的驱动 (11) 3.4高频变压器的设计 (13) 3.4.1 概述 (13) 3.4.2 变压器的设计步骤 (13) 3.4.3 变压器电磁干扰的抑制 (15) 3.5 整流滤波电路 (15) 3.5.1 整流电路 (15) 3.5.2 滤波电路 (16) 4 总结 (19) 参考文献 (20)

1 绪论 1.1高频开关电源概述 八十年代,国内高频开关电源只在个人计算机、电视机等若干设备上得到应用。由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源和相控电源有显著减少,而且对整机多相指标有良好影响,因此它的应用得到了推广。近年来许多领域,例如电力系统、邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源,取得了显著效益。究其原因,是新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件(简称五新)不断地出现并应用到开关电源的缘故。五新使开关电源更上一层搂,达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高(简称五高)。有了五高,开关电源就有更强的竞争实力,应用也更为扩大,反过来又遇到更多问题和更实际的要求。这些问题和要求可归纳为以下五个方面: (l)能否全面贯彻电磁兼容各项标准? (2)能否大规模稳定生产或快捷单件特殊生产? (3)能否组建大容量电源? (4)电气额定值能否更高(如功率因数)或更低(如输出电压)? (5)能否使外形更加小型化、外形适应使用场所要求? 这五个问题是开关电源能否在更广泛领域应用的关键,是五个挑战。(简称五挑战)把挑战看成开关电源发展的动力和机遇,一向是电源科技工作者的态度。以功率因数为例,AC-DC开关电源或其他电子仪器输入端产生功率因数下降问题,用什么办法来解决?毫无疑问,利用开关电源本身的工作原理来解决开关电源应用中产生的问题是最积极的态度。实践中,用DC-DC开关电源和有源功率因数校正的开关电源,(成本比单机增加20%):成功解决了这个问题。现在,又进一步发展成单级有功率因数校正的开关电源,(成本只增加5%);在三相升压式单开关整流器中减少谐波方法,有人采用注入六次谐波调脉宽控制,抑制住输入电流的五次谐波,解决了电流谐波畸变率小于100k的要求。

开关电源基础学习知识原理及各功能电路详解

开关电源原理及各功能电路详解 一、开关电源的电路组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。开关电源的电路组成方框图如下: 开关电源电路方框图 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC输入整流滤波电路原理:

输入滤波、整流回路原理图 ①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。 2、DC输入滤波电路原理: ①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的

电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。 ②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET (MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图:

(完整版)高频开关电源设计毕业设计

目录 引言......................................................... 1本文概述 ................................................. 1.1选题背景............................................................................................................................ 1.2本课题主要特点和设计目标 ........................................................................................... 1.3课题设计思路.................................................................................................................... 2SABER软件................................................ 2.1SABER简介 ..................................................................................................................... 2.2SABER仿真流程 ............................................................................................................. 2.3本章小结............................................................................................................................ 3三相桥式全控整流器的设计.................................. 3.1工作原理............................................................................................................................ 3.1.1 三相桥式全控整流电路的特点 ..................................................................................... 3.2保护电路............................................................................................................................ 3.2.1 过电压产生的原因.......................................................................................................... 3.2.2 过压保护 (1) 3.2.3 过电流产生的原因 (1) 3.2.4 过流保护 (1) 3.3SABER仿真 (1) 3.3.1 设计规范 (1) 3.3.2 建立模型 (1)

高频开关电源变压器的动态测试

高频开关电源变压器的动态测试 (JP2581B+JP619B材料功耗测量系统应用笔记之一) 1 引言 目前,对高频开关电源变压器电磁参数‘测试’大约使用两种方法:一种是用LCR表测量一些基本电磁参数,例如,开关电源变压器初次级电感、漏感、分布电容、绕组直流电阻以及匝比、相位等,我们称这种测试方法为’静态’测试;一种是将开关电源变压器放到主机上考核其工作情况,对已经定型生产的开关电源变压器,为考核外购磁芯质量,通过测量变压器工作温升判断磁芯的损耗比较直观简便。前一种方法因在弱场、低频低磁感应强度(例如Bm<0.25mT、f=1kHz)下测量,由于磁性材料特性的非线性、不可逆和对温度敏感,其在强场下工作与在弱场情况下工作电磁特性有很大不同。弱场下测量结果不能反映磁性器件工作在强场下的情况;后一种方法虽随主机在强场下应用,但不能得到被测器件电磁参数。磁芯损耗需要专用仪器才能测量。 高频开关电源变压器的上述测试分析现状影响了此类器件的开发和生产。 需要开发一种仪器或测试系统,这种测试系统能够模拟实际工作条件,完成对高频开关电源变压器主要电磁参数分析,例如,各种负载(包括满载和空载)情况下变压器初级复数阻抗z、有效初级电感L,通过功率Pth、功率损耗PT、传输效率η以及在指定频率下磁芯的传输功率密度等,我们称这种模拟实际工作条件的测试为‘动态’测试。作为磁性器件综合测试系统,还要求具有对磁芯材料功率损耗分析功能。在电磁机器进一步小型化、高频化和采用高密度组装情况下对器件进行‘动态’分析,对加速象高频开关电源之类的电磁器件开发、提高器件质量显得特别重要。 2 测试系统简介 JP2581B+JP619B材料功耗及器件功率测量系统是一种交流电压、电流和功率精密测量装置。其主要测量功能、指标和测量精度非常适用于磁性材料和磁性器件(例如,开关电源变压器)研究开发和磁芯产品快速检测。该系统配套完整,自成体系,无需用户增加额外投资,系统主要测试功能如下: 1、软磁材料及器件交流功率损耗(总功耗PL , 质量比功耗 Pcm , 体积比功耗 Pcv)测量; 2、磁性材料振幅磁导率μa测量; 3、磁芯(有效)振幅磁导率(μa)e测量; 磁芯因素(AL)e.测量 以上测量均符合IEC367--1(或GB9632--88)标准中推荐的测量方法。 4、电感、电容及组成器件(例如,开关电源变压器)等效电磁参数的动态测量和分析; 5、由测量结果分析器件下列参数: z |z| Ls Rs Lp Rp C Q D。 测试系统具有如下使用、操作特点:

高频开关电源设计与应用

电源网讯传统的工频交流整流电路,因为整流桥后面有一个大的电解电容来稳定输出电压,所以使电网的电流波形变成了尖脉冲,滤波电容越大,输入电流的脉宽就越窄,峰值越高,有效值就越大。这种畸变的电流波形会导致一些问题,比如无功功率增加、电网谐波超标造成干扰等。 功率因数校正电路的目的,就是使电源的输入电流波形按照输入电压的变化成比例的变化。使电源的工作特性就像一个电阻一样,而不在是容性的。 目前在功率因数校正电路中,最常用的就是由BOOST变换器构成的主电路。而按照输入电流的连续与否,又分为DCM、CRM、CCM模式。DCM模式,因为控制简单,但输入电流不连续,峰值较高,所以常用在小功率场合。C CM模式则相反,输入电流连续,电流纹波小,适合于大功率场合应用。介于DCM和CCM之间的CRM称为电流临界连续模式,这种模式通常采用变频率的控制方式,采集升压电感的电流过零信号,当电流过零了,才开通MO S管。这种类型的控制方式,在小功率PFC电路中非常常见。 今天我们主要谈适合大功率场合的CCM模式的功率因数校正电路的设计。 要设计一个功率因数校正电路,首先我们要给出我们的一些设计指标,我们按照一个输出500W左右的APFC电路来举例: 已知参数: 交流电源的频率fac——50Hz 最低交流电压有效值Umin——85Vac 最高交流电压有效值Umax——265Vac 输出直流电压Udc——400VDC 输出功率Pout——600W 最差状况下满载效率η——92% 开关频率fs——65KHz 输出电压纹波峰峰值Voutp-p——10V 那么我们可以进行如下计算: 1,输出电流Iout=Pout/Udc=600/400=1.5A 2,最大输入功率Pin=Pout/η=600/0.92=652W 3,输入电流最大有效值Iinrmsmax=Pin/Umin=652/85=7.67A 4,那么输入电流有效值峰值为Iinrmsmax*1.414=10.85A 5,高频纹波电流取输入电流峰值的20%,那么Ihf=0.2*Iinrmsmax=0.2*10.85=2.17A 6,那么输入电感电流最大峰值为:ILpk=Iinrmsmax+0.5*Ihf=10.85+0.5*2.17=11.94A 7,那么升压电感最小值为Lmin=(0.25*Uout)/(Ihf*fs)=(0.25*400)/(2.17*65KHz)=709uH 8,输出电容最小值为:Cmin=Iout/(3.14*2*fac*Voutp-p)=1.5/(3.14*2*50*10)=477.7uF,实际电路中还要考虑hold up时间,所以电容容量可能需要重新按照hold up的时间要求来重新计算。实际的电路中,我用了1320uF,4只330uF的并联。 有了电感量、有了输入电流,我们就可以设计升压电感了! PFC电路的升压电感的磁芯,我们可以有多种选择:磁粉芯、铁氧体磁芯、开了气隙的非晶/微晶合金磁芯。这几种磁芯是各有优缺点,听我一一道来。

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