/rssFeed.html 邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /zhishi/ /zhishi/images/logo.gif 电源技术学院是广州邮科电源设备有限公司为提供电源技术和电源知识的一个学习平台,让您进一步了解直流电源,直流稳压电源,交流稳压电源,直流变换电源,通信电源,高频开关电源等相关知识,及时准确的掌握电源行业动态. /zhishi/ zh-cn 邮科电源技术学院 Rss Generator By RSSMaker v1.2 邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201441695337.html 邮科 2014-4-16 9:53:37 净化稳压电源的出现主要是代替原来的电磁补偿式614型稳压器。这种电源的稳定度较高,可

达到0.1%,效率也较高,可达97%,输出电压波形失真度较小,可达到0.2%。但这种电路的缺

点是调节范围窄,一般只适应额定电网电压的±10%,功率不容易做大,这显然无法满足电信

部门的要求,所以一般不在考虑范围之内。
净化稳压电源 - 优点
净化稳压电源在谐振时由于是工作在饱和状态,所以外来的干扰不会引起饱和电流的变化,

于是就将干扰隔离了。
由于输入电压升高的部分全部加到电容器上,所以允许输入电压转换范围较大。
由于电路中没有电子元件,所以可靠性较高。
用途:
广泛用于是计算机、复印机、音像设备、医疗设备、计量设备、工业设备、办公设备、电子

仪器和自动化控制系统的理想供电设备。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2014411101327.html 邮科 2014-4-11 10:13:27 我们都知道直流变换电源该直流电源采是用高频开关技术,具有稳压精度高、输出噪声低、抗干扰能力强等特点,且体积小、重量轻、外形美观,是通信机房向不同电压等级的通信设备供电的理想配置。
直流变换电源特点
1、可交直流双输入,交流和直流完全电气隔离。
2、先进的电流控制模式和稳定可靠的电路拓扑结构。
3、输入与输出完全隔离,安全可靠。
4、保护功能全面,输出过欠压、过流、短路、整机过热保护。
5、采用无主自动均流技术,可并机使用,扩容方便。
6、关键零部件全部采用进口器件,主要技术指标远高于国家有关标准。
直流变换电源应用范围
1.GSM、CDMA移动基站;
2.接入网、小横块局;
3.微波、卫星通信站;
4.铁路、电力等通信专用设备;

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2014499598.html 邮科 2014-4-9 9:59:08 稳压电源(stabilized voltage supply)是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置。包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。
使用稳压电源的必要性:
随着社会飞速前进,用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后,以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低,而线头用户则经常电压偏高。对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备,犹如没有上保险。
不稳定的电压会给设备造成致命伤害或误动作,影响生产,造成交货期延误、质量不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件,使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备,浪费资源;严重者甚至发生安全事故,造成不可估量的损失。稳压电源优缺点
优点:
[1].功耗小,效率高。在开关稳压电源电路中,晶体管V在激励信号的激励下,它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技术先进的国家,可以做到几百或者近1000kHz。这使得开关晶体管V的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到80%。
[2].体积小,重量轻。从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。由于这两方面原因,所以开关稳压电源的体积小,重量轻。
[3].稳压范围宽。从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿,这样,在工频电网电压变化较大时,它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽,稳压效果很好。此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样,开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的要求,灵活地选用各种类型的开关稳压电源。
[4].滤波的效率大为提高,使滤波电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波,效率也提高了500b倍。在相同的纹波输出电压下,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。
[5].电路形式灵活多样。例如,有自激式和他激式,有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等,设计者可以发挥各种类型电路的特长,设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。
缺点:
开关稳压电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中,功率调整开关晶体管V工作在开关状态,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰,这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽,就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离,这些干扰就会串入工频电网,使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。目前,由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距,因而造价不能进一步降低,也影响到可靠性的进一步提高。所以在中国的电子仪器以及机电一体化仪器中,开关稳压电源还不能得到十分广泛的普及及使用。特别是对于

无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯材料等器件,在中国还处于研究、开发阶段。在一些技术先进国家,开关稳压电源虽然有了一定的发展,但在实际应用中也还存在一些问题,不能十分令人满意。这暴露出开关稳压电源的又一个缺点,那就是电路结构复杂,故障率高,维修麻烦。对此,如果设计者和制造者不予以充分重视,则它将直接影响到开关稳压电源的推广应用。当今,开关稳压电源推广应用比较困难的主要原因就是它的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201448111118.html 邮科 2014-4-8 11:11:18 我们都知道整流模块是智能高频开关电源系统中的一个重要部分, 关系到系统的直流电压输出和工作时电压输出的稳定状况。主要是对模块整流原理的改进和完善, 利用无源PFC 和DC/DC 变换器的原理, 使得改进后的模块能够有效完成整流作用。整流模块的工作原理,工作时模块首先通过防雷处理和滤波对输入的三相交流进行处理,这样才能保证模块后级电路的安全;经过处理后的三相交流经过整流和无源PFC 后转换成高压直流时,这时换的高压直流要经过DC/ DC 变换器再次转换成可变的直流电压输出;另外模块控制部分还有负责过压、过流以及短路保护等作用,这样才能保证输出电压的稳定,也同时能对模块各部件进行保护。模块还在远程监控中提供了四遥(遥控、遥调、遥测、遥信) 接口。
功率因数校正是指有效功率与总耗电量(视在功率) 之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率) 的比值。无源PFC 是指不使用晶体管等一些有源器件组成的校正电路,一般情况下由二极管、电阻、电容和电感等无源器材组成。
这种方式只是一种简单的补偿措施,只能做到抑制电流瞬时突变的目的,但电流畸变的校正及功率因数的补偿能力都很差 。
DC/ DC 变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种控制具有加速平稳、快速响应的性能,同时可以收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约20% ~ 30%的电能。直流斩波器不仅能起到调压作用, 还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的交流成分(称为纹波电压)。为了获得平滑的直流电压,应在整流电路的后面加接滤波电路,以滤去交流部分。此时在桥式整流电路输出端与负载之间并联一个大电容,采用电容滤波后使二极管得到的时间缩短,由于电容充电的瞬时电流较大,形成了浪涌电流,容易损坏二极管,故在选择二极管时,必须留有足够的电流裕量,以免烧坏。
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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20144492528.html 邮科 2014-4-4 9:25:28 逆变电源介绍
现阶段的逆变电源已经发展为具有市电旁路输入、充电功能,一般有两种工作方式,一种是以直流电为主,正常时是由直流电经逆变电路转变为交流工作,当电源故障时转为旁路,由市电直接提供给负载;一种是以交流电为主,正常时是由交流电经整流、逆变电路转变为交流电输出,当市电不正常时转为直流经逆变电路转变为交流电。目前应用较多的将逆变电源接到通讯、铁路、电力的直流电源系统的直流屏中,这样就要求直流输入端采用先进的反灌杂音抑制技术,与其它共用直流屏的通讯设备互不干扰;交流输入端最好采用输入隔离变压器,使逆变电源与市电完全隔离,消除市电电网的干扰,满足应用系统需要主用交流电源的需求。
UPS和逆变电源的区别
UPS在平时工作时一直接在交流电源上,保持备用工作状态(或在线方式),当市电停电后,立即转为逆变供电。在设计上的区别为:逆变电源考虑到长时间连续运行,而UPS(后备式或在线互动式)则是短时间运行。影响到电路结构、性能上则为:同容量的UPS(后备式或在线互动式)的功率元器件和散热结构明显小于逆变电源,因而体现在价格上可能同容量的UPS价格与逆变电源相接近。曾经有人想把UPS(后备式或在线互动式)用做为逆变电源,根据上述分析和实际测试,证明此方案绝不可行。目前逆变电源随着市场的发展需要也带有充电、市电转换功能的了,功能接近了在线式UPS。或许有人会问,不可以选择在线式UPS吗?方案是可行的,但要考虑到和直流系统的配合使用、互相干扰的问题。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201442102013.html 邮科 2014-4-2 10:20:13 我们都知道,能为负载提供稳定交流电源的电子装置,称之为交流稳压器。有关交流稳压电源的参数及质量指标可参见直流稳压电源。各种电子设备要求有比较稳定的交流电源供电,特别是当计算机技术应用到各个领域后,采用由交流电网直接供电而不采取任何措施的方式已不能满足需要。
交流稳压电源用途广泛,类型较多,大致可分为以下几种。
无触点交流稳压器
①铁磁谐振式交流稳压器:利用饱和扼流圈与相应的电容器组合后具有恒压伏安特性而制成

交流稳压装置。磁饱和式是这种稳压器的早期典型结构。它结构简单,制造方便,输入电压

允许变化范围宽,工作可靠,过载能力较强。但波形失真较大,稳定度不高。近年发展起来的

稳压变压器,也是借助电磁元件的非线性实现稳压功能的电源装置。它与磁饱和式稳压器的

区别在于磁路结构形式的不同,而基本工作原理则相同。它在一个铁心上同时实现稳压和变

压双重功能,所以优于普通电源变压器和磁饱和稳压器。
②磁放大器式交流稳压器:将磁放大器和自耦变压器串联起来,利用电子线路改变磁放大器

的阻抗以稳定输出电压的装置。其电路形式可以是线性放大,也可以是脉宽调制等。这类稳

压器带有反馈控制的闭环系统,所以稳定度高,输出波形好。但因采用惯性较大的磁放大器

,故恢复时间较长。又因采用自耦方式,所以抗干扰能力较差。
③感应式交流稳压器:靠改变变压器次级电压相对于初级电压的相位差,使输出交流电压获

得稳定的装置。它在结构上类似绕式异步电动机,而原理上又类似感应调压器。它的稳压范

围宽,输出电压波形好,功率可做到数百千瓦。但由于转子经常处于堵转状态,故功耗较大

,效率低。另因铜、铁用料多,故较少生产。
④晶闸管交流稳压器:用晶闸管作功率调整元件的交流稳压器。它具有稳定度高、反应快、

无噪声等优点。但因对市电波形有损害,对通信设备和电子设备造成干扰。
有触点交流稳压器
滑动式交流稳压器:用改变变压器滑动接点位置,使输出电压获得稳定的装置,即是用伺服

电机驱动的自动调压式交流稳压器。这类稳压器效率高,输出电压波形好,对负载性质无特

殊要求。但稳定度较低,恢复时间较长。
随着电源技术的发展,80年代又出现了下列3种新型交流稳压电源。①补偿式交流稳压器:又

称部分调整式稳压器。利用补偿变压器的附加电压串接在电源与负载之间,随着输入电压的高

低,用断续式的交流开关(接触器或晶闸管)或用连续式的伺服电动机来改变附加电压的大小

或极性,把输入电压高出部分(或不足部分)减去(或加上),从而达到稳压目的。补偿变压器

容量仅为输出功率的1/7左右,具有结构简单、造价低廉的优点,但稳定度不高。②数控式交

流稳压器和步进式稳压器:由逻辑元件或微处理机构成控制电路,按输入电压高低转换变压

器初级匝数,使输出电压获得稳定。③静化式交流稳压器:由于具有良好的隔离作用,能消

除来自电网的尖峰干扰而得到应用。电保镖稳压器

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20144110284.html 邮科 2014-4-1 10:28:04 UPS不间断电源常维修的问题来问我们,下面我们就UPS不间断电源常见故障及如何排除故障来做一个简单的介绍
1、有市电时UPS输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出。
故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查:
(1)检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。
(2)若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。
(3)若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。
(4)若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因;
(5)若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏。
上述排故顺序也可倒过来进行,有时能更快发现故障。
2、蓄电池电压偏低,但开机充电十多小时,蓄电池电压仍充不上去。
故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障,可按以下步骤检查:
(1)检查充电电路输入输出电压是否正常;
(2)若充电电路输入正常,输出不正常,断开蓄电池再测,若仍不正常则为充电电路故障;
(3)若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常,则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。
3、逆变器功率级一对功放晶体管损坏,更换同型号晶体管后,运行一段时间又烧坏的原因是电流过大,而引起电流过大的原因有:
(1)过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时,过流保护电路不起作用;
(2)脉宽调制(PWM)组件故障,输出的两路互补波形不对称,一个导通时间长,而另一导通时间短,使两臂工作不平衡,甚至两臂同时导通,造成两管损坏;
(3)功率管参数相差较大,此时即使输入对称波形,输出也会不对称,该波形经输出变压器,造成偏磁,即磁通不平衡,积累下去导致变压器饱和而电流骤增,烧坏功率管,而一只烧坏,另一只也随之烧坏。
4、UPS开机后,面板上无任何显示,UPS不工作。
故障分析:从故障现象判断,其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路:
(1)检查市电输入保险丝是否烧毁;
(2)若市电输入保险丝完好,检查蓄电池保险是否烧毁,因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时,会将UPS的所有输出及显示关闭;
(3)若蓄电池保险完好,检查市电检测电路工作是否正常,若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时,UPS同样会关闭所有输出及显示。
(4)若市检测电路工作正常,再检查蓄电池电压检测电路是否正常。
5、在接入市电的情况下,每次打开UPS,便听到继电器反复的动作声,UPS面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。
根据上述故障现象可以判断:该故障是由蓄电池电压过低,从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池,先进行均衡充电(所有蓄电池并联进行充电),若仍不成功,则只有更换蓄电池。
6、一台后备UPS有市电时工作正常,无市电时逆变器有输出,但输出电压偏低,同时变压器发出较大的噪音。
故障分析:逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常,变压器有噪音说明推挽电路的两臂工
作不对称,检测步骤如下:
(1)检查功率是否正常;
(2)若功率正常,再检查脉宽输出电路输出信号是否正常;
(3)若脉宽输出电路输出正常,再检查驱动电路的输出是否正常。
7、在市电供电正常时开启UPS,逆变器工作指示灯闪烁,蜂鸣器发出间断叫声,UPS只能工
作在逆变状态,不能转换到市电工作状态。
故障分析:不能进行逆变供电向市电供电转换,说明逆变供电向市电供电转换部分出现了故
障,要重点检测:
(1)市电输入保险丝是否损坏;
(2)若市电输入保险丝完好,检查市电整流滤波电路输出是否正常;
(3)若市电整流滤波电路输出正常,检查市电检测电路是否正常;
(4)若市电检测电路正常,再检查逆变供电向市电供电转换控制输出是否正常。
8、后备式UPS当负载接近满载时,市电供电正常,而蓄电池供电时蓄电池保险丝熔断。
故障分析:蓄电池保险丝熔断,说明蓄电池供电流过大,检测步骤如下:
(1)逆变器是否击穿;
(2)蓄电池电压是否过低;
(3)若蓄电池电压过低,再检测蓄电池充电电路是否正常;
(4)若蓄电池充电电路正常,再检测蓄电池电压检测电路工作是否正常。
9、UPS只能由市电供电而不能转为逆变供电。
故障分析:不能进行市电向逆变供电转换,说明市电向逆变供电转换部分出现故障,要重点检测:
(1)蓄电池电压是否过低,蓄电池保险丝是否完好;
(2)若蓄电池部分正常,检查蓄电池电压检测电路是否正常;若蓄电池电压检测电路正常,再检查市电向逆变供电转换控制输出是否正常。]]>
邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2014327101151.html 邮科 2014-3-27 10:11:51 可调稳压恒流开关电源概念:
可调稳压恒流开关电源就是输入交流电源经整流滤波装换成直流电再转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转换为高频交流电的原因是高频交流在变压电路中的效率要比50HZ高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!!成本很低.如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意了。
开关电源的工作流程是:
电源→输入滤波器→全桥整流→直流滤波→开关管(振荡逆变)→开关变压器→输出整流与滤波。
1.交流电源输入经整流滤波成直流
2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上
3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载
4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰; 在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高; 开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出; 一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.

可调稳压恒流开关电源

主要用于工业以及一些家用电器上,如电视机,电脑等

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201432593424.html 邮科 2014-3-25 9:34:24 电源分配箱从字面上我们不难理解,它是为通信机架提供电源的分配系统。为保证通信不间断,分两组电源输入,每组容量自定。输出相应也分两组,工作地也进行分配,设有多个和输出相对应的输出端子。
具体的电源分配箱工作原理是怎么样的呢?那么我们现在来了解一下:
1、变压器低压380V(400V)出线进入低压配电柜,经过配电柜对电能进行了一次分配(分出多路),这是1级电源分配箱;
2、前面的出线到各楼层电配箱(或柜),再次分出多路,这个电源分配箱就是对电能进行了第二次分配,属2级电源分配箱;
3、二次分配后的电能可能还要经过区域配电箱的第三次电能分配,区域配电箱就是3级电源分配箱了。
一般电源分配箱级数不宜过多,过多使系统可靠性降低,但也不宜太少,否则故障影响面太大.]]>
邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201211101120.html 邮科 2012-11-10 11:02:00 高频充电机和工频充电机是充电机的两种分类。既然充电机是分为高频充电机和工频充电机的那么我们是如何将充电机分类的呢,高频充电机和工频充电机是依据什么来从充电机中分类出来的呢下面将详细介绍:
充电机作为一种电力充电设备并不是被大家广泛认识,它可以用来为任何需要充电的设备来充电。不同的客户对充电机的要求也不相同,我们通常以频率来划分充电机,分为高频充电机和工频充电机。
高频顾名思义,就是频率高,可以达到兆HZ以上。工频就是指低、中频,一般国内是50HZ,国外也有60HZ。高频充电机重量一般比较轻,价格相对于同型号的工频充电机要稍便宜,它不带变压器,对电池充电速度比较快。工频充电机重量相对来说要重,带变压器,成本稍微高点价格也贵一些,对电池充电8-10个小时才能充满,充电速度较慢。
高频充电机虽然充电速度块,但是它是以损害蓄电池内部化学成分为代价,会缩短蓄电池的使用寿命。工频充电机对蓄电池损害较小,可以有效的延长蓄电池的寿命。比如一个使用寿命为3年的蓄电池,用高频的充它只能使用1年多,用工频的充可以使用2年多。
高频充电机与工频充电机都是有利有弊的,比如在给电动汽车充电时,有时候需要快速充电,那就需要高频充电机,若没有时间要求,就使用工频的。在某些特殊场合,对频率要求严格的,就要根据需要来选定充电机。
关于充电机的一些相关知识就先讲这么多如果有机会的话下次会更好深入的跟大家介绍充电机的,或者你们想了解更多相关知识可以访问我们的网站自己查阅相关资料!

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20121031111648.html 邮科 2012-10-31 11:16:48 今天主要讲一下直流稳压电源的其中两种类型——线性直流稳压电源和开关型直流稳压电源,对直流稳压电源了解比较透彻的人应该都知道这两种类型的直流稳压电源,如果不了解的我建议可以看一下以下介绍,活到老学到老多学一点也无妨。
首先我们先来介绍一下开关型直流稳压电源:
开关型直流稳压电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。它的电路形式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式等。基本的开关型直流稳压电源包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
接下来就轮到线性直流稳压电源的介绍了:
线性直流稳压电源指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。线性直流稳压电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
线性直流稳压电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关稳压电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。
还是那句话——如果想了解更多关于直流稳压电源的相关知识可以访问我们的网站自己查阅相关资料或者是联系我们的技术人员咨询一下也行!



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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2012969102.html 邮科 2012-9-6 9:10:02 我们都知道很多机房的数据通信主干线是采用光纤,这样就行成了一个局域网对公司的UPS和直流电源进行在线监控但是有一大部分人对于UPS与直流电源的系统功能不是很了解那么下面就详细介绍一下UPS与直流电源的系统功能:

实时分析。对选定时间段内的电池运行状态、历史数据进行分析,当某个蓄电池被放过电,满足一定电流范围和时间(大于设置值)时,系统将对蓄电池进行电池容量评价(容量估算)。

网络化。系统具有远端通信和遥测、遥信、遥控功能,使远程服务器通过以太网对各站UPS、直流电源、蓄电池监测系统进行实时监控与数据管理。还可根据企业需要,与其他系统联网,采集一些重要设备的信息,实现更多功能。

报警指示和查询。可对每台UPS、直流电源故障进行报警,提供报警查询,以便及时处理。

台账管理。集成各站UPS、直流系统、蓄电池信息设备及查询功能。可查询每台UPS、直流设备的每节电池电压、平均电压、整组电压、充放电电流、环境温度等实时、历史数据,以曲线和柱状图方式显示,或生成报表打印。

广州邮科电源设备有限公司是广州市高新技术企业,广州专业电源厂家,国家高科技计划成果产业基地。我公司是集通信电源、直流电源、高频开关电源、直流稳压恒流电源、逆变电源、变频电源、交流稳压电源和直流变换器、UPS不间断电源等各种电源的开发、生产、销售、工程设计施工等多种业务于一体的专业公司。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2012810105043.html 邮科 2012-8-10 10:50:43 我们都知道直流稳压电源是要经过四个环节——变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,那么对于直流稳压电源那四个环节的工作原理你又清不清楚呢?下面由广州邮科详细介绍直流稳压电源的工作的四个原理:
电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。 整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压,各滤波电容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317)系列,它们的输出电压从1.25V-37伏可调,最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全保护。
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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201282101446.html 邮科 2012-8-2 10:14:46 我们都知道通信网络的运行是靠电力通信直流电源提供电源才能正常运行的,没有电力通信直流电源通信网络安全无从谈起,而且目前电力通信整天水平不断的提高以及通信设备不断的改进这就对通信直流电源的要求更高,那么平常我们该怎样维护电力通信直流电源呢下面就由广州邮科一一介绍:


1电源系统使用中应注意的问题目前,电源系统广泛使用高频开关电源系统设备,其智能化程度高,但在使用过程中还应注意以下问题,以确保使用的安全。
1)通信高频开关电源中设置的参数在使用中不能随意改变,在使用中不允许任意增加大功率负载,禁止在满负载状态下长期运行。由于电源系统几乎是在不间断状态下运行的,增加大功率负载或在基本满载状态下工作,易造成整流模块的故障,严重时会损坏变换器和整个电源系统。
2)在任何情况下都应避免阀控式密封铅酸蓄电池的大电流充电和过放电。大电流充电会造成电池极板膨胀变形,极板活性物质脱落,电池内阻增大且温度升高,严重时将造成容量下降,电池报废。过放电会使蓄电池的循环寿命变短。放电后应立即充电,否则会引起蓄电池内部硫酸盐化现象,导致容量不能恢复。因此,在进行容量试验或放电检修中,通常放电量为蓄电池组容量的30%~50%即可。

广州邮科电源设备有限公司是广州市高新技术企业,广州专业电源厂家,国家高科技计划成果产业基地。我公司是集通信电源、直流电源、高频开关电源、直流稳压恒流电源、逆变电源、变频电源、交流稳压电源和直流变换器、UPS不间断电源等各种电源的开发、生产、销售、工程设计施工等多种业务于一体的专业公司。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201226143643.html 邮科 2012-2-6 14:36:43 直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入
直流稳压电源电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
  
1、特性指标
  
(1)输出电压范围
  
符合直流稳压电源工作条件情况下,能够正常工作的输出电压范围。该指标的上限是由最大输入电压和最小输入-输出电压差所规定,而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。
  
(2)最大输入-输出电压差
  
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下,所允许的最大输入-输出之间的电压差值,其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。
  
(3)最小输入-输出电压差
  
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下,所需的最小输入-输出之间的电压差值。
  
(4)输出负载电流范围
  
输出负载电流范围又称为输出电流范围,在这一电流范围内,直流稳压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。
  
2、质量指标
  
(1)电压调整率SV
  
电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标,又称为稳压系数或稳定系数,它表征当输入电压VI变化时直流稳压电源输出电压VO稳定的程度,通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比表示。电压调整率公式见图2-2-1。
  
(2)电流调整率SI
  
电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标,又称为电流稳定系数。它表征当输入电压不变时,直流稳压电源对由于负载电流(输出电流)变化而引起的输出电压的波动的抑制能力,在规定的负载电流变化的条件下,通常以单位输出电压下的输出电压变化值的百分比来表示直流稳压电源的电流调整率。电流调整率公式见图2-2-2。
  
(3)纹波抑制比SR
  
纹波抑制比反映了直流稳压电源对输入端引入的市电电压的抑制能力,当直流稳压电源输入和输出条 直流稳压电源件保持不变时,纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示,一般用分贝数表示,但是有时也可以用百分数表示,或直接用两者的比值表示。
  
(4)温度稳定性K
  
集成直流稳压电源的温度稳定性是以在所规定的直流稳压电源工作温度Ti最大变化范围内(Tmin≤Ti≤Tmax)直流稳压电源输出电压的相对变化的百分比值。温度稳定性公式见图2-2-3。
  
3、极限指标
  
(1)最大输入电压
  
是保证直流稳压电源安全工作的最大输入电压。
  
(2)最大输出电流
  
是保证稳压器安全工作所允许的最大输出电流。
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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2011325143044.html 邮科 2011-3-25 14:30:44   雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的,雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式,一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备;一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言,危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量,通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道,如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌;地线通道,地电们反击;空间通道,电磁小组的辐射能量。

  其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因,它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损,所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统,雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。

  1、泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放,并且应符合层次性原则,即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地;层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区,是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域:LPZOA区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各特体都可能导走全部雷电流,本区内电磁场没有衰减。LPZOB区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区电磁场没有衰减。LPZ1区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少,电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区(LPZ2区等)如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场,就应引入后续防雷区,应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高,预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中,防雷区的设置具有重要意义,它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

  2、均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差,即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等,这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器(防雷器)组成一个电位补偿系统,在瞬态现象存在的极短时间里,这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位,这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统,可以在极短时间内形成一个等电位区域,这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不存在显著的电位差。

  3、雷电防护系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。外部防护,由接闪器、引下线、接地体组成,可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护,由合理的屏蔽、接地、布线组成,可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护,由均压等电位连接、过电压保护组成,可均衡系统电位,限制过电压幅值。

  二、防雷器的作用及技术参数

  防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点,雷电防护尤其在防雷整改中,基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内,转移有源导体上多余能量。

  进入地下泄放,是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器的一些主要技术参数:额定工作电压、额定工作电流,特批串并式电源防雷器的载流量。通流能力,防雷器转移雷电流的能力,以千安为单位,与波开开式有关。防雷器在功能上可分为可防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护,如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护,如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间,防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间,与波形性质有关。残压,防雷器对瞬态现象的电压限制能力,与雷电流幅值及波形性质有关。

  三、防雷器的选用

  基于防雷器的防护想要取得理想的效果,应注重“在合适的地方合理地装设合适的防雷器”,防雷器的选择十分重要。

  1、进入建筑物的各种设施之间的雷电流分配情况如下:约有50%的雷电流经外部防雷装置泄放入地,另有50%的雷电流将在整个系统的金属物质内进行分配。这个评估模式用于估算在LPAOA区、LPZOB区和LPZ1区交界处作等电位连接的防雷器的通流能力和金属导线的规格。该处的雷电流为10/35μs电流波形。在各金属物质中雷电流的分配情况下:各部分雷电流幅值取决于各分配通道有的阻抗与感抗,分配通道是指可能被分配到雷电流的金属物质,如电力线、信号线、自来水管、金属构架等金属管级及其它接地,一般仅以各自的接地电阻值就可以大致估算。在不能确定的情况下,可以认为接是电阻相等,即各金属管线平均分配电流。

  2、在电力线架空引入,并且电力线可能被直击雷击中时,进入建筑物内保护区的雷电流取决于外引线路、防雷器放电支路和用户侧线路的阻抗和感抗。如内外两端阻抗一致,则电力线被分配到一半的直击雷电流。在这种情况下必须采用具有防直击雷功能的防雷器。

  3、后续的评估模式用于评估LPZ1区以后防护区交界处的雷电流分配情况。由于用户侧绝缘阻抗远远大于防雷器放电支路与外引线路的阻抗,进入后续防雷区的雷电流将减少,在数值上不需特别估算。一般要求用于后续防雷区的电源防雷器的通流能力在20kA(8/20μs)以下,不需采用大通流能力的防雷器。后续防雷区防雷器的选择应考虑各级之间的能量分配和电压配合,在许多因素难以确定时,采用串并式电源防雷器是个好的选择。串并式是根据现代雷电防护中许多应用场合、保护范围层次区分等特点提出的概念(相对于传统的并式防雷器而言)。其实质是经能量配合和电压分配的多级放电器与滤波器技术的有效结合。串并式防雷有如下特点:应用广泛。不但可以按常规进行应用,也适合保护区难以区别的场所。感生退耦器件在瞬态过电压下的分压、延迟作用,以帮助实现能量配合。减缓瞬态干扰的上升速率,以实现低残压与长寿命以及极快的响应时间。

  4、防雷器的其它参数选择取决于各个被保护物所在防雷区的级别,其工作电压以安装在引电路中所有部件的额定电压为准。串并式防雷器还需注意其额定电流。

  5、影响电子线雷电流分配的其它因素:变压器端接地电阻降低将使电子线中分配电流增大。供电线缆的长度的增加将使电力线中分配电流减少,并使几要导线中有平衡的电流分配。过短的电缆长度和过低的中性线阻抗将使电流不平衡,从而引起差模干扰。供电线缆并接多用户将降低有效阻抗,导致分配电流增大,在连成网状的供电状态下,雷临时性流主要流入电力线,这是多数雷损发生在电力线处的原因。

  四、防雷器的安装

  1、电源线应实现多级防护,多级防护是以各防雷区为层次,对雷电能量的逐级减弱(能量分配),使各级限制电压相互配合,最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内(电压配合)。

  在下列情况下,多级防护成为必须:某一级防雷器失效或防雷器某一路失效。防雷器的残压不配合设备绝缘强度,线缆在建筑物内长度较长时。

  2、几乎所有情况下的线缆防护,至少应分成两级以上,同一级防雷器还可能包含多级保护(如串并式防雷器)。为了达到有效的保护,可在各防雷区界面处设置相应的防雷器,防雷器可针对单个电子设备,或一个装有多个电子设备的空间,所有穿过通常具有空间屏蔽的防雷区的导线,在穿过防雷区界面同时接有防雷器。另外,防雷器的保护范围是有限的,一般防雷器与设备线路距离超过10m以后将使防护效果劣化,这是因为防雷器和需要保护的设备之间的电缆上有反射造成的振荡电压,其幅值与线路长度、负载阻抗成正比。

  3、在使用电源孩子雷器的多级防护中,如果不注意能量分配,则可能引入更多的雷电能量进入保护区域。这要求防雷器应根据前述评估模式选择。一般防雷器都有通过雷电流越大,残压越高的特点,通过能量分配后未级防雷器流过的雷电流极小,有利于电压限制。注意,不考虑电压配合而仅仅选择低响应电压的防雷器作末级保护是危险的。

  实现能量分配与电压配合的要点在于利用两级防雷器之间线缆本身的感抗。线缆本身的感抗有一定的阻碍埋电流及分压作用,使雷电流更多地被分配到前级泄放。一般要求两级防雷器之间线缆长度在15m左右,适用于保护地线与其它线缆紧贴敷设或处于同一条电缆之内的情况。线缆上分支线路的长度对线缆要求长度有影响,当保护地线与被保护线缆有一定距离(>1m),这时要求线缆长度大于5m即可。在一些不适合采用线缆本身作退耦措施的如两级防雷区界面靠近或线缆长度较短时,可利用专门的退耦器件,这时无距离要求。

  4、退耦器件是实现能量分配与电压配合的重要措施,以下几种材料可作为退耦器件:线缆、电感和电阻。

  串并式电源防雷器就是一种考虑了能量分配与电压配合,利用滤波器作为退耦器件的防雷器组合形式,适合于各种场合的应用。

  5、在某些极端情况下,装上防雷器反而会增加设备损坏的可能,必须杜绝;这类情况发生。防雷器保护几条线,其中一条线上的防雷器失效或响应速度过慢。这可能使共模干扰转化为差模干扰而损坏设备。这要求必须实施多级防护及注意防雷器的维护。不考虑防雷保护区、能量配合及电压分配而随便安装防雷器,比如仅仅在设备前端装设一只防雷器,由于没有前级保护,强大的雷电流将被吸引到设备前端,致使防雷器残压超过设备绝缘强度。这要求防雷器必须按层次性原则安装。

  6、在另外的一些情况下,错误的安装将使设备得不到有效保护。过长的防雷器连接线、防雷器工作时,连接线上由感抗引起的电压将极高,加在设备上的仍会危险电压,这个问题在末级防雷器的应用中更加明显。解决这个问题的方法是采用短的连接线,也要以采用两要以上分开的连接线以分担磁场强度,减少压降,单线加粗连接线是没有什么效果的。必要时可通过改变被保护线的布线,使其靠近等电位连接排(接地点)以减少连接线长度。

  防雷器输出线和输入线、接地线靠近、并排敷设。这种情况对串并式防雷器的影响比较严重。当串并式电源防雷器的输出线(已保护的线)和输入线(未保护线)、地线靠近敷设,会使输出线内感应出瞬态浪涌,虽然其强度较原来小,但仍可能是危险的。解决这个问题的方法是将输入线、地线与输出线分开敷设或垂直敷设,尽量减少并行敷设的长度,拉开敷设的距离。

  防雷器接地线没有与被保护设备的保护地相连,即采取单独的防雷接地。这将使被保护线与设备保护地之间在瞬态时存在危险电压,解决这个问题的方法是防雷器的接地应与设备保护地相连。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2011322163642.html 邮科 2011-3-22 16:36:42 1、直流电源设备现场检测工作现状

在DL/T724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》第5.3条中,对充电装置的稳压精度、稳流精度、纹波系数3项技术指标(以下简称3项指标)的现场交接试验有明确的规定及技术要求。试验内容主要是通过调压装置(如变压器)将充电机交流输入电压在额定电压±10%内变化,通过负载调整装置(如放电电阻),使充电机的直流输出电压及输出电流在规定范围内变化(电压调整范围为额定值的90%~145%,电流调整范围为额定值的0~100%),在调整范围内测量电压、电流及纹波值,通过计算,得到充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数3个参数(以下简称3个参数)。

但目前电力系统中运行的直流电源设备达到的技术指标,都是由生产厂家在设备出厂试验时提供的数据。现场检修维护人员因不具备相应的测试手段,难以确认设备的技术指标是否满足要求。而且运行实践证明,随着运行时间的推移,特别是投运1~3a内,设备的技术指标会发生偏移,典型的后果是因充电机指标下降,3个参数超标,同样因现场不具备相应的测试手段,无法及时发现、调整。所造成的后果就是蓄电池提前失效或损坏,直接威胁电网的安全运行。

特别是对于广泛采用的阀控密封铅酸蓄电池,虽具有不需加酸加水、维护量小的优点,但对于充电设备的3项指标具有严格的要求,如不满足要求则会发生干涸、热失控等故障,很快失效报废。如1999年,石家庄供电公司220kV大河站、王里站2组GFM-300Ah阀控密封铅酸蓄电池投运,因充电机技术指标不满足要求,仅运行了1a和3a即报废,对变电站乃至电网的安全运行造成了重大威胁。

另外,目前变电站多采用综合自动化技术,蓄电池采用柜式安装,与自动化设备同装一室,充电机性能出现问题会造成蓄电池发热、溢酸等问题,严重者甚至发生爆炸。

国内进行直流电源性能检测的机构以及生产厂家用于直流电源检测的设备均为固定式设备,如固定式调压器、负载箱,体积、重量大,无法移动、检测,分析仪器仪表均为常规设备如电压表、电流表、示波器等,接线复杂,使用不便,不适合在各变电站移动使用。

目前,对于直流电源的检测不具备调整交流输入电压设备,只能采用市电交流,因此不能检验交流输入电压变化情况下的3个参数,而充电机往往在输入交流电压变化时稳压,稳压精度不能满足要求;而且现场一般通过电炉丝调节充电机输出电压、电流,但输出容量往往过小,达不到规定范围。造成的后果就是现场人员不能按照规定进行全部测试点的检测,特别是一些易发现问题的极限点的检测,如交流输入电压+10%、输出空载情况下的稳压精度。本文介绍一种自行研制的、适合变电站使用的移动式直流电源微机检测系统。

2、系统组成及功能

该系统采用的检测方法严格按DL/T459-2000《电力系统直流电源柜定货技术条件》规定执行,实现对充电机3项指标的检测,避免由于检测方法的争议造成用户与生产厂商对检测结果的争议。
系统可实现的三相交流输入电压调整范围为380V±15%;检测数据精度≤0.5%,额定检测容量50A,可实现50A及以下容量充电机的检测,以及500A·h及以下蓄电池组容量试验。系统可自动检测;汉化液晶显示,可打印测试结果;且人机对话方便。

该系统在设计上采用模块化组合结构,2人即可搬动,方便车载运输及在各变电站移动检测。

系统由参数测试装置(系统主机)、交流电压调整装置、直流输出负载调整装置组成,见图1。采用微型计算机控制技术,通过调节被试充电机的交流输入电压及输出负载,同时系统主机自动进行采样计算,实现对充电机3项技术指标的检测。

2.1交流电压调整装置

由三相可调变压器及其控制系统组成。控制系统以辅助单片机为控制核心,接收系统主机指令,通过伺服电机控制三相可调变压器调节输出电压大校为降低体积与重量,从设计角度考虑,充分利用调整电压范围不大(20%)的特点进行了专门设计。

2.2直流输出负载调整装置

由发热元件及其控制系统组成。控制系统以辅助单片机为控制核心,接收主机指令,控制负载调整装置以控制充电机输出电压或电流的大校为降低体积与重量,发热元件采用PTC发热陶瓷元件,采用8421排列组合方式并配合可调电阻,实现对输出负载的准确调节。

2.3参数测试装置

该部分是整体设备的测量控制中心,它控制电动调压器以及负载调整装置,使充电机达到测试所需状态;测量被试充电机的有关输出量,并对结果实施分析计算,最终得出3个参数。

2.3.1主机电路板

采用89C52单片机作为智能控制的核心,辅以A/D转换7109及键盘电路、通讯电路、报警电路等外围电路,使整机实现智能化。由传感器反馈回的电压信号和电流信号同时也通过7109转换成数字信号后进入单片机,通过单片机调整后,显示输出;采用液晶显示器、微型打印机、薄膜按键作为人机界面,汉化方式。

2.3.2A/D转换部分

来自传感器的电压、电流信号经同相放大、有源滤波、模拟开关(4051)选择后,送至12位A/D转换器AD7109,转换后的数字量由数据总线送入89C52。由于A/D的时钟为工频整倍数,所以能抑制工频干扰。AD7109与89C52采用典型的总线扩展接法。

纹波电压信号经带通滤波、峰值保持等处理后到高速AD进行模数转换,转换后的数字量由数据总线送入89C52。

2.3.3工艺参量存贮部分

EEPROMX25045与89C52、P17~P14接口,构成工艺参量存贮器,通过软件控制,可将需要记忆的参量写入X25045,这些数据停电后仍可保持10a之久。

2.3.4串行口通道

采用模拟开关CD4052扩展通讯口实现与辅机的交互式通讯。一路与触摸屏通讯,一路与三相输入交流电压调整装置通讯,一路与直流输出负载调整装置通讯。该通信方式为全双工异步串行通信,波特率为9600,每帧由1位起始位(0)、8位数据位(低位在先)、1位停止位(1)构成。

2.3.5控制软件

控制软件包括主程序、中断服务程序及若干子程序,全部软件约5K字节。主程序主要执行初始化程序,接受工作状态设置,进行键盘处理和刷新显示等功能。中断服务程序主要执行采样信号处理,包括浮点运算子程序、定点运算子程序、E2PROM读写子程序等若干子程序。其核心是采样信号处理,因为电压、电流的反馈信号是一切控制的基础,采样信号的稳定性和误差度直接影响着控制精度。在设计上通过启动A/D转换器进行连续多次采样,将采样结果累加起来,经抗干扰去极值处理后,除以有效采样次数,即得到稳定的采样信号。

3、现场应用情况

2002年9月,石家庄供电公司检修工区某班组装备该套设备,首次应用于新投设备的交接验收工作中。结合某110kV变电站直流电源改造投运工作,检修人员将该套系统运至变电站,按照国家标准,对该站新装充电机进行3项指标的全自动检测,并对蓄电池组进行了容量试验。检测结果显示,#1充电机稳压精度低于国标规定,充电机生产厂方对充电机控制回路重新进行了调整,使指标达到了要求,保证了设备的投运质量。

该班组于2002年10月,首次实现对直流电源系统的现场检测,并将该项检测纳入定期维护工作内容,并先后进行了中华、大河等站充电机的3项指标测试,有效地保障了直流系统的安全可靠运行。

4、结论

移动式直流电源设备微机检测系统成功地解决了直流电源的现场检测问题,可以定期验证和发现设备技术性能问题,杜绝事故隐患,便于变电站、发电厂直流电源设备进行现场整机技术性能的检测,确保电力系统的安全可靠运行。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201131716147.html 邮科 2011-3-17 16:14:07 1 概述

目前,阀控式铅酸蓄电池在电力操作电源、通信电源中广泛使用,由于阀控式铅酸蓄电池结构的特殊性,在运行中可靠地检测蓄电池的性能,并有针对性地对蓄电池进行维护变得困难但又很迫切。从电源系统运行的高可靠性要求,各类蓄电池监测系统也在广泛使用。但不同的测试模式对蓄电池的性能状况反映也不一样,多年的研究和运用表明,内阻检测是目前最为可靠的测试方式之一。而蓄电池的不同失效模式对内阻的反映情况也不一样,了解蓄电池的内阻和各种失效模式的关系,合理地分析阀控式铅酸蓄电池的内阻数据,有利于更好地对蓄电池进行检测和维护。近年来,由于原材料的涨价,国内很多阀控式铅酸蓄电池厂家采用了很多新的生产工艺,由此带来对新工艺蓄电池内阻数据分析也发生了新的变化。合理地选择此类蓄电池内阻数据基准,对判断阀控式铅酸蓄电池性能有很大的帮助。合理地运用内阻数据维护蓄电池,对延长蓄电池的使用寿命有很大的作用,为获得最大的安全效益和经济效益有着很重要的意义。

2 常见的蓄电池失效模式

对于阀控式铅酸蓄电池,通常的性能变坏机制有:电池失水、极板群的腐蚀、活性物质的脱落、深放电引起的钝化和深度放电后的恢复等等。几种性能变坏的情况分述于下。

⑴ 电池失水

铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物质减少,从而使电池的容量降低而失效。

阀控式铅酸蓄电池充电后期,正极释放的氧气与负极接触,发生反应,重新生成水,即

O2 + 2Pb→2PbO

PbO + H2SO4→H2O +PbSO4

使负极由于氧气的作用处于欠充电状态,因而不产生氢气。这种正极的氧气被负极铅吸收,再进一步化合成水的过程,即所谓阴极吸收。

在上述阴极吸收过程中,由于产生的水在密封情况下不能溢出,因此阀控式密封铅酸蓄电池可免除补加水维护,这也是阀控式密封铅酸蓄电池称为免维电池的由来。但当充电过程中,充电电压超过2.35V/单体时就有可能使气体逸出。因为此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收,压力超过某个值时,便开始通过单向排气阀排气,排出的气体虽然经过滤酸垫滤掉了酸雾,但毕竟使电池损失了气体,也等于失水,所以阀控式密封铅酸蓄电池对充电电压的要求是非常严格的,绝对不能过充电。

⑵ 负极板硫酸化

电池负极栅板的主要活性物质是海棉状铅,电池充电时负极栅板发生如下化学反应:

PbSO4 + 2e = Pb + SO4-

正极上发生氧化反应:

PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO4- + 2e

放电过程发生的化学反应是这一反应的逆反应,当阀控式密封铅酸蓄电池的荷电不足时,在电池的正负极栅板上就有PbSO4存在,PbSO4长期存在会失去活性,不能再参与化学反应,这一现象称为活性物质的硫酸化。为防止硫酸化的形成,电池必须经常保持在充足电的状态,蓄电池绝对不能过放。

⑶ 正极板腐蚀

由于电池失水,造成电解液比重增高,过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀,防止极板腐蚀必须注意防止电池失水现象发生。

⑷ 热失控

热失控是指蓄电池在恒压充电时,充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用,并逐步损坏蓄电池。造成热失控的根本原因是浮充电压过高。

一般情况下,浮充电压定为(2.23 ~ 2.25)V/单体(25℃)比较合适。如果不按此浮充范围工作,而是采用2.35V/单体(25℃),则连续充电4个月就可能出现热失控;或者采用2.30V/单体(25℃),连续充电(6 ~ 8)个月就可能出现热失控;要是采用2.28V/单体(25℃),则连续(12 ~ 18)个月就会出现严重的容量下降,进而导致热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池容量下降,最后失效。

3 阀控铅酸蓄电池内阻模型研究

阻抗分析是电化学研究中的常用方法,是电池性能研究和产品设计的必要手段[10]。

图3-1是常用的铅酸电池阻抗的等效电路。

图1 蓄电池阻抗等效电路

图1中Lp、Ln为正负极电感; Rt.p和Rt.n 是电极离子迁移电阻;Cdl.p、Cdl.n是极板双电层电容; Zw.p、Zw.n为Warburg阻抗,是由离子在电解液和多孔电极中扩散速度决定的;RHF是前面提到的欧姆电阻。

文献[4]研究中将Warburg阻抗表示为一个电阻和电容串联组成的阻抗ZW。

式中 λ——Warburg系数,表示反应物和生成物的扩散传质特性;ω——角频率

电池的阻抗包括欧姆电阻和正负极阻抗:

Zcell = Zp + Zn + RHF (2)

电池阻抗是一个复阻抗,在其它条件不变的情况下,与测试频率有关。

通常情况的内阻是指某一固定频率下的内阻值,对于一般的VRLA蓄电池,多数采用低于100Hz的频率,在实际使用中常把复阻抗的模称为内阻。

4 内阻在线测量方法

备用场合使用的VRLA电池一般容量很大,在几十Ah到数千Ah,电池的内阻值很小。由于阻值低,电池正负极输出感应的电压幅值很小,要准确测量内阻有一定难度,尤其是在线测量时电池端存在充电纹波和负载变动时的动态变化。常见的内阻测试方法简述于下。

⑴ 直流方法

直流方法是在电池组两端接入放电负载,根据在不同电流(I1、I2)下的电压变化(U1-U2)来计算内阻值,见图2。常采用式(3-3)计算

图2 蓄电池放电电压曲线

由于内阻值很小,在一定电流下的电压变化幅值相对较小,给准确测量带来困难,由于放电过程电压的变化,需要选择稳定区域计算电压变化幅值。实际测量中,直流方法所得数据的重复性较差、准确度很难达到10%以上。

⑵ 交流方法

交流方法相对直流法简单。

当使用受控电流时,ΔI = Imax Sin(2πft),产生的电压响应为:

ΔV = Vmax Sin(2πft + φ) (4)

这种情况的阻抗均为:

(5)

即阻抗是与频率有关的复阻抗,其模为 |Z|= Vmax/Imax, 相角为φ。

从理论上讲,向电池馈入一个交流电流信号,测量由此信号产生的电压变化即可测得电池的内阻。

R = Vav / Iav (6)

式中 Vav----检测到交流信号的平均值;

Iav ---- 馈入交流信号的平均值

在实际使用中,由于馈入信号的幅值有限,电池的内阻在μΩ或mΩ级,因此,产生的电压变化幅值也在μ量级,信号容易受到干扰。尤其是在线测量时,受到的影响更大。采用基于数字滤波器的内阻测量技术和同步检波方法可以克服外界干扰,获得比较稳定的内阻数据。

5 对内阻值影响的因素

⑴ 不同测量方法对内阻值的影响

由于测量方法的不同,蓄电池内阻数值有较大的差异。因此,在研究内阻变化时需要在同一方法下进行测量。

⑵不同充电状态对内阻值的影响

蓄电池处于不同的状态,其内阻值也有很大的差异。放电容量达到80%后,内阻急剧上升。转入充电后,内阻很快恢复到正常数值。

⑶不同失效模式对内阻值的影响

蓄电池的不同失效模式反映在内阻变化的幅值并不一样。

图3 是不同劣化模式下的电池放电曲线。与一般的腐蚀模式对比可以发现:同样的欧姆内阻变化幅度,失水模式能提供的输出容量比腐蚀模式要低。

图3 失水模式与板栅腐蚀的放电差异[61]

另外的电池劣化模式也从不同的角度影响电池的内阻,除腐蚀和失水外,活性物质的不同结晶状态也影响输出容量和内阻。

对处于正常浮充电压一定时间后的电池,可以认为是在完全充电状态。

温度对电池内阻影响甚微,低温有些影响。在运行条件较好的场合,可以不考虑温度的影响。

目前国内还没有相关的标准对蓄电池内阻数据进行解释说明,只有IEEE Std 1188-1996中对内阻测量和数据分析作了简单的说明。IEEE Std 1188-1996指出:内阻受包括物理连接、电解液离子导电性和电极表面的活性物质的活性3方面因素的影响。内阻值与所采用的仪器和测量方法有关,内阻的变化可以当作电池性能或者说容量变化的指示。明显的内阻变化表明蓄电池有大的性能改变,超过30%的变化即可认为明显,但这个变化幅度可能跟不同厂家的电池有关。

6 现场测量与数据分析

为了获得可靠数据,我们对装备有动力环境集中监控系统的五十组通讯电源的蓄电池进行了测试,其中采用改进工艺的蓄电池有三十二组,投入运行的时间从2001年8月到2005年10月,其余的蓄电池为1997年到2000年的老电池,测试的蓄电池均为国产品牌且广泛使用的型号。所测试的蓄电池生产厂家有三家,本次测试的蓄电池均按重量区分蓄电池的工艺,按厂家的说明书,近些年生产的蓄电池重量均明显小于2001年前相同容量的蓄电池的重量,故以重量作为区分蓄电池工艺的方法。

内阻测试设备使用BM6500蓄电池监测系统的增强型,BM6500采用了交流法的内阻测试系统,增强型的内阻测试精度为2%。

现场测试的一组数据见表1。

蓄电池型号:采用新工艺的GFMG1000AH,投入运行日期2002年1月,内阻变化率的基准值为2003年5月的测试值。

表1 蓄电池现场测试结果


浮充电压最大动态误差为2.340V(No1)-2.219V(No15)=0.121V,大于YD/T799-1996规定最高及最低电压值偏差50Mv。从浮充电压可以知道,本组蓄电池的性能并不理想,内阻最大变化率为No12。

图4为动力环境集中监控软件中记录的前20分钟放电曲线, 放电电流为286A

图4

本次测试的所有蓄电池性能分析结果见表2。

表2 蓄电池性能分析结果


通过分析发现,在蓄电池劣化时,采用新工艺的蓄电池内阻值明显小于采用老工艺的蓄电池,对于新工艺的蓄电池内阻预警值应更为严谨。

7 小结

对内阻与SOH(State Of Health)关系的分析得到以下结论。

(1) 不能直接用内阻数据来计算SOH(State Of Health),而且建立标准亦很困难。内阻不能同容量一样进行量化表达,只是性能的反映。

(2) SOC(State Of Charge)和SOH(State Of Health)无疑影响电池内阻,劣化的蓄电池内阻都有很大的变化。

(3) 大容量电池的欧姆内阻很小,其变化幅度就更小,需要相当精度的测试手段。

(4) 部分电池的内阻变化明显,但此时的电池容量仍可能保持在良好水平。

(5) 劣化严重的电池内阻变化数值将超过某个范围。

(6) 蓄电池的监测应是对蓄电池的运行参数、内阻变化、电压监测等综合参数监测,对内阻的变化率的监测是很有意义的。

(7) 新工艺蓄电池的性能、寿命明显低于老的蓄电池,更需要严格监测其运行参数,定期的核对放电不可缺少。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2011316152445.html 邮科 2011-3-16 15:24:45 1 引言
电磁兼容性(E1ectromagnetic Compatibility, EMC)是指电子、电气设备共处一个环境中能互不干扰、兼容工作的能力。对于一个设备,既要求它不产生过大的干扰使其它设备工作失常,也要求它具有一定的抗干扰能力,以保证在其它设备发出的干扰环境下能正常工作。
为了获得一个产品(设备、系统)优良的EMC,其中之一是预测产品可能存在的EMC问题。它包括了以下二个方面:⑴电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)特性、干扰耦合路径特性、受试设备的电磁敏感度(Electromagnetic Susceptibility, EMS)特性的物理模拟预测与数学模拟预测;⑵研究科学可行的EMC测试与试验技术,即包括测试方法与测试设备。值此,本文将对EMC预测试技术特征与新型测试设备及其测试应用实例作分析说明。

2 EMC预测试必不可少
一个产品EMC的评价最终归结为是否符合相应的EMC标准,实施这种评价称为EMC鉴定测试(CompliaHce Measurement)。它是在一个产品投放市场前的最后阶段完成的。其实,按照一个产品研发、生产全过程中所需要的EMC测试量而言。鉴定测试只占了不到10%,90%的测试工作量是在此前完成的,包括准电路的板卡、原理样机、初样到正样研制的过程中,通过不断的EMC测试逐步实现产品良好的电磁兼容性。将这90%的测试工作总称为EMC预测试。预测试可以比鉴定测试精确度低些、粗略一些,以便迅速找出问题并不使测试设施费用过高。
预测试仪表在保证必需的精度的同时,缩短测量时间是一个不可忽视的因素。如采用频谱分析仪既可以保证与EMI接收机有相似的精度,又可显著提高测量速度,而且价格不足EMI接收机的一半。因此,预测试常采用频谱分析仪代替EMI接收机,如图2(b)所示。也就是说,预测试系统可以使单位具有全程的EMC检测手段,可以全面提高产品的EMC特性。

3 如何建立EMC预测试系统
所谓预测试系统,实际上也是严格按照国家各种EMC标准进行的,包括设备、方法等等。但是,预测试系统具有区别于鉴定测试的特点主要如下:其一是对环境要求较低,EMC标准对于环境的要求比较严格,一般必须在屏蔽室或暗室中进行,但预测试的主要目的在于初步摸底,只要找到问题所在即可,所以对环境要求可以低一些,屏蔽室和暗室的尺寸、指标可以低于认证测试;其二是核心测量仪器利用高性能频谱分析仪,高性能的频谱分析仪完全具备了EMC检测的能力,可以取代传统的EMI接收机,目前有一个共识,频谱分析仪是建立预测试系统的最佳选择;其三是专用的中文软件;其四是EMC预测试系统的灵魂是测试软件与测试附件(传感器/天线、LISN、衰减器等)。
3.1 EMI预测试系统的基本组成。
EMI测试系统的总体结构如图1所示。



图1 EMI测试系统的总体结构示意图


系统主要按照GJBl51A的CEl01、CEi02、REi01和REl02对电子、电气或机电产品的EMI性能进行测试,检查受试设备的相关EMI性能是否合格。如果不合格必须指出频率点及其对应的幅度值,以备产品设计人员有针对性地提出解决办法,将问题较早地消除,为产品进入市场前能通过EMI标准测试奠定坚实的基础。
系统所采取的测试方法按照前述GJBl52A中有关部分所规定的程序进行,包括标准的检查配置、正式测试配置、校准步骤、测试步骤和测试完毕所应提交的数据。
基本的系统测量指标:频率范围3Hz-26.5GHz;距离容差±5%;频率容差±2%;,测量接收机幅度容差±2dB;测量系统(包括测量接收机、传感器、电缆等)容差±3dB;时间(波形)容差±5%。

3.2 系统主要分为硬件和软件两部分
⑴ 硬件部分
包括三个分系统:前端子系统(主要包括传感器,如电流探头、环形天线、杆天线、双锥天线、双脊喇叭天线;电源阻抗稳定网络;衰减器等)、接收机子系统(主要包括频谱仪、射频预选器和EMI分辨带宽选件等)和主控计算机子系统(主要包括IBM兼容机、PC-GPIB卡、GPIB线缆)。
① 接收机子系统功能与指标
接收机子系统是采用新型的E4440A型EMI测量接收机(安捷伦公司产)。功能与指标如下。
E4440APSA系列频谱分析仪与全新N9039A射频预选器双剑合璧且精确、快速、频率高达50GHz的EMI测量接收机。这款新型接收机能够进行精确和可重复的测量。测量系统可在整个测量带宽上提供最佳的幅度和频率精度。该系统每次扫描8192个数据点,可以分析超宽扫宽,同时拥有CISPR所要求的分辨率。另外,全新的射频预选器使系统完全符合CISPR标准。可以从旁路快速切换到预选模式,以进行兼容性测量。EMI测量系统可提供需要的幅度性能和系统精度,以实现低投入高产出。
② EMI测量系统描述和元件
包含带有EMI专用软件的频谱分析仪E4440A PSA系列、射频预选器N9039A与N5181A系统调整信号发生器。
③ 进行发射分析所需的所有特性
9kHz至1GHz射频预选;ClSPR带宽(200Hz、9kHz、120kHz和1MHz);检波器(平均值、准峰值和峰值);限制线和限制范围;天线、线缆、放大器和其他设备的校正因数;利用外部信号源进行的预选滤波器校准;执行发射保护的内置限制器;极其灵敏的前置放大器;可从101个变到8192个的数据点。
④ 测量精度和可重复性
1GHz频率内的辐射发射频段灵敏度为152dBm;绝对幅度精度为±1.0dB,9kHz至1GHz;输入VSWR为1.2:1;预选TOI为+5dBm;100MHz扫宽时的扫宽精度:20kHz典型值。
⑵ 软件部分
从功能上可以将该软件系统划分为五个模块:系统管理模块、系统检测模块、扫描模块、数据处理模块和测试结果输出模块。

4 实用新型的电磁兼容性(EMC)测试设备
4.1 EMSCAN电磁干扰扫描系统
采用阵列探头和电子扫描技术的近场测量系统,能获取被测物完整电磁场信息的测量系统,集EMC诊断和EMI测试为一体的电磁兼容综合测量系统。
⑴ 独特的EMC诊断系统
由1218个探头组成的阵列扫描器,实时看清电磁场,精确定位窄带和宽带电磁干扰源[见图2(a)所示],解决各类EMI问题;能实时显示EMS测试对被测物内部电路的影响,快速解决EMS问题;快速准确评估机箱的屏蔽性能,能帮助工程师迅速积累正确的解决EMI/EMS问题的经验。

图2 (a) 独特的EMC诊断系统示意图


(b)为EMI预兼容测试系统示意图



⑵ 主要特征
最宽频率范围的近场测试工具:50kHz-4GHz,具有频谱扫描、空间扫描、频谱/空间扫描,天线扫描等功能;具有单次扫描、连续扫描、同步扫描等方式,具有峰值保持功能;
高速扫描,利用连续扫描和峰值保持功能,能捕捉到一般手段所无法测量到的瞬态电磁干扰;频谱/空间扫描能一次测量获取被测物完整电磁场信息,能迅速准确定位电磁干扰源;全方位测量任意体积和重量的被测物,包括PCB、电缆、机箱、机架等;呈人字形交叉排列的专利电磁场阵列扫描器,能测量各个方向的电磁场;功能强大的后台分析和处理能力,可以把测量结果和PCB的光绘文件叠加在一起显示。
⑶ EMI预兼容测试功能
图2(b)为EMI预兼容测试系统示意图。配套LISN(线路阻抗稳定网络)/电流探头/吸收钳/天线等附件后,EMSCAN能进行准确、高效的EMI预兼容测试,具有背景信号自动识别功能,特别适合企业在普通实验室进行精确的EMI预兼容测试。
EMSCAN控制软件的ASM(天线扫描模块),用于电磁预兼容测试。能依据CISPR 11/14/15/22/25/GJB152A-CEl02进行传导发射测试。依据CISPR 11/14/22/25/GJB1 52A-REl02进行功率或者辐射发射测试。

4.2 Langer近场探头.
这是电磁兼容工程师必备的基本工具,多达19个各种形状的探头,可以完成几乎所有的电磁场测试任务:具有多种分辨率的探头,实现从粗略定位到精细定位;低成本高性能;频率范围覆盖100kHz-3GHz;适用于检查机箱泄漏、PCB内部电磁场分布、电缆上的电磁场分布等;使用简单,携带方便。
近场探头的用途:主要应用于查找干扰源,判定干扰产生的原因;可以检测器件或者是表面的磁场方向及强度;可以检测磁场耦合的通道,从而调整连接器或者元器件的位置;可以检测PCB附近的磁场环境。
为了降低干扰,寻找到真正的干扰源或者是其传播的途径是非常有必要的。通过近场测量可以很方便的实现定位的功能,甚至可以精确到IC引脚以及具体的走线。图3(a)所示为环形探头,分辨率从1mm到25mm,适合检测机箱泄漏、电流方向等,检测电缆及元器件连接处等产生的磁场。图3(b)所示为检测IC引脚的磁场分布,检测IC下面或宽导体的圆形磁场。


图3(a)环形探头 ; (b)为检测IC引脚的磁场分布示意



4.3 虚拟暗室EMC测量系统(无需暗室/屏蔽室)
如果想在普通环境下测量被测设备(EUT)的电磁辐射,就必须设法“消除”背景噪声的影响。当今己开发出多种虚拟暗室EMC测量系统,值此以CASSPER虚拟暗室系统为例作新概念说明。
当今的虚拟暗室系统,是最新的EMI测试系统。它具有独一无二的频率同步及相位锁定功能,是一个双通道、多端口EMI接收机,符合CISPR-16标准要求。
其虚拟暗室系统接收机使用两套时间与频率都同步的通道同时去接收一个复杂系统中的信号,用来进行电磁发射的测量和电磁干扰源的定位。虚拟暗室系统把先进的数字信号处理技术(DSP)引入到了EMI测量中,能通过算法准确滤除背景噪声,得到被测设备(EUT)实际的准确的电磁辐射情况。CASSPER不仅能滤除一般的背景噪声,还能精确提取与背景噪声相同频率的EUT信号。即使背景噪声的幅度或者频率被调制了,其背景噪声滤除性能也不会下降。虚拟暗室系统也能滤除来自多个地方的背景噪声。能在市内区域精确测量电子设备的电磁发射。
⑴ 系统组成
系统由双通道EMI接收机、高性能计算机、双通道高速DSP卡(内置于计算机)、天线、近场探头以及测量软件等组成,见图4(a)所示。
从图4(a)可见该系统的接收机有A/B两个通道,每个通道都在接收机的前面板上设有2至4个端口,不同频段的天线可以接到不同的端口上,系统可以对不同频段的天线进行自动切换。接收机把收到的信号经过中频处理后,由AD变换器转换为数字信号,再由计算机内部的高速双通道DSP卡对两个通道的数据按照有专利技术的算法进行数据处理,最终由计算机进行分析、存储、显示、打印等处理。

图4 (a) 虚拟暗室EMC测量系统;


(b) “时间/频率/相位”同步识别技术应用示意图



⑵ 普通环境下的电磁预兼容测试
在被测设备(EUT)的前方一定距离(d)处放置一天线并连接到通道A,负责接收来自EUT以及背景共同作用的信号。另外一个天线则放置在离EUT较远的地方,其距离至少是d的十倍,并连接到通道B,负责测量来自整个背景的噪声情况。
同步的双通道EMI接收机,可以保证背景信号能同时被接收机的两个通道分别收到。从而可以将收到的共同具有的背景噪声记录下来并滤除掉,这就创建了一个虚拟的第三个测量通道,这种测量方法可以很真实地反映被测设备的电磁辐射情况。
系统在“消除”背景噪声方面.采用了“时间/频率/相位”同步识别技术,通过相位识别,把背景噪声用傅立叶计算方法剔除掉,并能提取被调制的EUT的信号,也能提取与背景噪声频率一致的EUT信号,见图4(b)所示。
这种测试方法允许背景噪声是不稳定的,如果背景噪声在测试场地是“均匀”的,则测试结果能与标准EMC场地的测试结果保持基本一致。而在实际测试中,“背景噪声均匀”的环境是很容易找到的。
⑶ 定位辐射源的测试
相同频率的两个信号,未必来自同一信号源。在定位辐射源的测试中,通道A接到一个放在EUT附近的远场天线或者电流卡钳,探测EUT产生的电磁干扰,通道B连接一个近场探头。移动通道B的探头,通过两个信号的相关性来确定辐射源的位置。这就意味着即使不同的几个发射器发出同样频率和幅度的信号,系统也可以加以区分,从而准确定位干扰源。
该系统由于能通过“时间/频率/相位”来识别两个天线接收到信号的相关性,所以在EMI定位方面,它能找到真正使远场测试不合格的干扰源位置。找干扰源的时候,一个显示窗口上同时显示远场数据(天线收到的信号)和近场数据(探头收到的信号),能在产生相同频率的多个位置中找出与远场信号相关联的位置,可以节约大量的时间,能应用于从板级设计一直到系统级设计。

5 EMC诊断实施举例
5.1 借助一些诊断工具进一步定位EMC问题
在通过EMC预测量发现设备(或分系统)的EMC问题后,可以借助一些诊断工具进一步定位EMC问题。这有助于测试(设计)工程师有针对性的提出EMC对策,顺利解决已经发现的EMC问题。以下介绍当前使用比较普遍的84105EM诊断系统。
其系统功能为用于表面电流、插槽、电缆和集成电路的磁场辐射测量。其系统组成是由三EMC分析仪、近场探头和前置预放三部分组成。系统特点:对环境没有特别要求(不需要屏蔽室或暗室),可测频段宽,测量精度高,只配置了磁场探头,操作简单、价格较低。

5.2 简述电磁故障诊断84105EM故障诊断系统诊断内容与测量配置。
⑴ 诊断目的
针对已经检测出的EMI不合格频率点,采用近场检测的方法进一步定位干扰发生点;针对已经检测出的EMS不合格频率点,进一步定位敏感度薄弱部位。
⑵ 诊断工具
采用安捷伦84105EM电磁兼容诊断系统,该系统由EMC分析仪E7401A(含选件跟踪发生器前置放大器11909A)和近场探头套(含11941A和11940A近场探头)组成,参见图5(a)。



图5 (a) 电磁故障诊断系统测量配置示意图;


(b)为诊断屏蔽壳体上不应有的孔隙部位测量示意

近场探头套所包含的探头11941A的测量频段为9kHz-30MHz,11940A的测量频段为30MHz~1MHz,它们都采用双环设计。探头的两个环天线在平衡/不平衡变换器(简称“巴仑”)合并变为不平衡输出(同轴线采用双环可使它们的电场感应电压分量反相,相互抵消,只保留磁场感应电压分量)。理论分析明在近场探测情况下,电场探头(如单极或偶极振子)不可避免或容性耦合周围的杂散信号,难实现可重复的测量,而环天线的磁场探头有很好的测量可重复性,并可抑制感应的电场,所以本系统采用这种双环结构的磁场探头。
为了进行敏感度测量,可采用E7402A分析仪配置的选件跟踪发生器(1DS),内置在EHC分析仪中。由于跟踪发生器与测量接收机做成一体,两者的频率保持同步,这比采用单独的扫捅要方便得多,尤其在滤波器传输特性的测量中可大大缩短测量时间。
每个近场探头均用网络分析仪校准,每个探头在其频段的5个频率点测校正系数(dB(uA/m)/uV),将接收机读数(dB uv)加上此校正系数就得出所测的磁磁场强度(dB(uA/m))。两个近场探头的校正系数已存储在EMC分析仪的ROM中。
⑶ 诊断内容
寻找PCB板的“热点”(即电磁辐射过强的部位),记录其频率及幅值;寻找PCB的“敏感度空洞”(即电磁敏感度薄弱部位),记录其频率及幅值;寻找屏蔽壳体上不应有的孔隙部位。图5(b)为诊断屏蔽壳体上不应有的孔隙部位的测量配置示意图。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2011315144041.html 邮科 2011-3-15 14:40:41 1 节能意义及运营商的压力

近年来,环境问题越来越受到大家的重视,世界经济论坛《2007年全球风险报告》中指出:气候变化将成为21世纪全球面临的最严重挑战之一。中国政府在节能减排上有明确的规划,要求“十一五”期间,单位国内生产总值能耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%。通讯行业同样面临着严峻的节能减排压力,各运营商近几年来越来越关注设备的节能,并且把节能作为重要的战略任务来抓。在这个背景下,对于开关电源,同样提出了极高的节能要求,纷纷寻找节能的产品和现网设备的节能改造方法。

2 开关电源节能的原理

电源的节能有两个方法,第一个最直接的节能方式是提升整流器效率。从开关电源的出现到现在,一直都是所有电源人努力的方向,从最初的80%提升到现在的90%以上,近一年多,已经出现96%以上效率的整流器。相信随着器件成本的下降和技术进一步成熟,不久将得到规模应用。效率提升如图1所示。

图1 整流器效率提升

开关电源节能的另一个方法是,在整流器效率曲线固定的情况下,通过模块的休眠提升系统实际的工作效率。以50A模块为例,负载10A时,效率为87%-88%,负载40A时,效率超过93%,这两者之间能耗节省超过5%。其原理如图2所示。

图2 电源负载-效率曲线

整流器休眠的实现方法是:通过监控单元,自动检测负载电流大小,根据需要开启整流模块,让另外的模块进行休眠,从而实现节能。 其过程如图3所示。


图3 模块休眠节能原理图

3 现网设备节能改造的建议

开关电源休眠节能的方法最近两年才开始使用,对于三大电信运营商几十万套现网老设备并不具备这个功能。是否进行节能改造和以什么原则进行改造是大家关心的问题,我们的建议是成本回收和社会效益相结合的原则进行改造。以配置200A(4个50A模块)的开关电源为例进行分析,数据如表1。设备改造成本为1000元/站点,电费0.9元/kWh。

表1 不同负载率下的节能数据

从表1可知,负载率小于25%的站点非常具有改造的价值,大约1年左右就能收回成本,且节能效果非常明显;负载率25%~40%的站点可以根据情况选择改造,一般需要2年左右才能收回成本,在资金比较充裕的情况下可以进行,毕竟有社会效益; 负载率40%以上的站点不建议改造,因为节能效果比较小,成本回收期非常长。

4 现网设备节能改造案例

中兴通讯从2008年5月~2010年3月近2年的时间,先后对国内三大电信运营商十几个省份的两万多个站点进行了模块休眠节能改造。从改造后测试的数据分析,实际节能效果同理论计算基本吻合。以云南某运营商5个站点的节能改造为例进行说明,如表2所示。

表2 云南某运营商5个站点节能测试数据


从以上理论分析数据和云南实际改造的数据综合分析看,对于现网负载率小于40%的站点具备较好的改造前景,改造后节能效果明显。中兴通讯在对运营商的节能改造过程中发现,现网电源设备在电网正常时的负载率分布如表3所示。

表3 不同负载率的基站站点比例


从表3可以看出,负载率40%以下的站点占比达到75%,因此节能改造的应用前景非常大。截至2009年底,三大运营商现网基站累计数近70万个,有改造意义的站点有50万套,即使每个站点改造后每天节能2kWh,50万基站每天可以节省电能100万kWh,每年节电3.65亿kWh,具备很高的经济价值和社会效益。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201131015240.html 邮科 2011-3-10 15:24:00 1 引言

  由于电磁兼容的迫切要求,电磁干扰(EMI)抑制元件获得了广泛的应用。然而实际应用中的电磁兼容问题十分复杂,单单依靠理论知识是完全不够的,它更依赖于广大电子工程师的实际经验。为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题,还要考虑接地、电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题。本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在开关电源电磁兼容设计中的重要性与应用,以期为设计者在设计新产品时提供必要的参考。

  2 磁珠及其工作原理

  磁珠的主要原料为铁氧体,铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料,铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常应用于高频情况,因为在低频时它们主要呈现电感特性,使得损耗很小。在高频情况下,它们主要呈现电抗特性并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高
频衰减器使用的。实际上,铁氧体可以较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决定的。

  对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率和饱和磁通密度。磁导率可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,如图1所示,电感L和电阻R都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。


安装图

  
(a) 安装图

高频等效电路

  
(b)高频等效电路

电路符号

  
(c) 电路符号

图1 铁氧体磁珠

  在高频段,阻抗主要由电阻成分构成,随着频率的升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小,但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式消耗掉。在低频段,阻抗主要由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,电感L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高品质因素Q特性的电感,这种电感容易造成谐振,因此在低频段时可能会出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

  磁珠种类很多,制造商会提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加元件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力可能不如预期的多,可以采用多串联几个磁珠的办法。

  值得注意的是,高频噪声的能量是通过铁氧体磁矩与晶格的耦合而转变为热能散发出去的,并非将噪声导入地或者阻挡回去,如旁路电容那样。因而,在电路中安装铁氧体磁珠时,不需要为它设置接地点。这是铁氧体磁珠的突出优点。

  3 磁珠和电感

  3.1 磁珠和电感的区别

  磁珠由氧磁体组成,电感由磁芯和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去,因此说电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。磁珠是用来吸收超高频信号,例如一些RF电路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则常采用磁珠。

3.2 片式磁珠与片式电感

  3.2.1 片式电感

  在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件,这些元件包括片式电感和片式磁珠。在需要使用片式电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐振电路包括谐振发生电路、振荡电路、时钟电路、脉冲电路、波形发生电路等。谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中,电感必须具有高品质因素Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR,定义为元件在没有交流信号下的直流电阻)、额定电流和低Q值。当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此并不需要电感的高Q特性,低的直流电阻(DCR)可以保证最小的电压降。

  3.2.2 片式磁珠

  片式磁珠是目前应用、发展很快的一种抗干扰元件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著。片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,片式铁氧体磁珠的结构和等效电路如图2所示,实质上它就是1个叠层型片式电感器,是由铁氧体磁性材料与导体线圈组成的叠层型独石结构。由于在高温下烧结而成,因而具有致密性好、可靠性高等优点。两端的电极由银/镍/焊锡3层构成,可满足再流焊和波峰焊的要求。在图2所示的等效电路中,R代表由于铁氧体材料的损耗(主要是磁损耗)以及导体线圈的欧盟损耗而引起的等效电阻,C是导体线圈的寄生电容。


片式铁氧体磁珠外形

  
(a)片式铁氧体磁珠外形

片式铁氧体磁珠的结构

  
(b)片式铁氧体磁珠的结构

等效电路

  
(c)等效电路

图2 片式铁氧体磁珠的结构与等效电路

  片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(PCB电路)中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,但是低频信号也会受到片式磁珠的影响。

  片式磁珠不仅具有小型化和轻量化的优点,而且在射频噪声频率范围内具有高阻抗特性,可以消除传输线中的电磁干扰。片式磁珠能够降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。片式磁珠还具有显著的高频特性和阻抗特性,能更好的消除RF能量。在高频放大电路中还能消除寄生振荡。有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。

  片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。

  3.2.3 片式电感与片式磁珠的使用

  是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感,而在需要消除不需要的EMI噪声时,则使用片式磁珠是最佳的选择。片式电感的应用场合主要有: 射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠的应用场合主要有: 时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口、并口、键盘、鼠标、长途电信、本地局域网等),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机,电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

4 磁珠的选用与应用

  由于铁氧体磁珠在电路中使用能够增加高频损耗而又不引入直流损耗,而且体积小、便于安装在区间的引线或者导线上,对于1MHz以上的噪声信号抑制效果十分明显,因此可用作高频电路的去耦、滤波以及寄生振荡的抑制等。特别对消除电路内部由开关器件引起的电流突变和滤波电源线或其它导线引入电路的高频噪声干扰效果明显。低阻抗的供电回路、谐振电路、丙类功率放大器以及可控硅开关电路等,使用铁氧体磁珠进行滤波都是十分有效的。铁氧体磁珠一般可以分为电阻性和电感性两类,使用时可以根据需要选取。单个磁珠的阻抗一般为十至几百欧姆,应用时如果一个衰减量不够时可以用多个磁珠串联使用,但是通常三个以上时效果就不会再明显增加了。如图3示出了利用两只电感性铁氧体磁珠构成的高频LC滤波器电路,该电路可有效的吸收由高频振荡器产生的振荡信号而不致窜入负载,并且不降低负载上的直流电压。

利用电感性铁氧体磁珠构成的LC高频滤波器电路

  
图3 利用电感性铁氧体磁珠构成的LC高频滤波器电路

  由于任何传输线都不可避免的存在着引线电阻、引线电感和杂散电容,因此,一个标准的脉冲信号在经过较长传输线后,极易产生上冲及振铃现象。大量的实验证明,引线电阻可使脉冲的平均振幅减小,而引线电感和杂散电容的存在,则是产生上冲和振铃的根本原因。在脉冲前沿上升时间相同的条件下,引线电感越大,上冲及振铃现象就越严重,杂散电容越大,则使波形的上升时间越长,而引线电阻的增加,将使脉冲的振幅减小。在实际电路中,可以利用串联电阻的方法来减小和抑制上冲及振铃。图4给出了利用一个电阻性铁氧体磁珠来消除两只快速逻辑门之间由于长线传输而引起的振铃现象。

电路图

  
(a)电路图

无磁珠波形图有磁珠波形图  
(b)波形图

图4 利
用电阻性铁氧体磁珠消除振铃现象

  铁氧体抑制元件还广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体磁珠,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。

  普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又叫反射滤波器。当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强。为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高频成分转化为热损耗。因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用,所以有时也称之为吸收滤波器。

  不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大。

  EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线(正负)同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用。

  铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路,应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器,除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的应用场合。它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百欧姆,因此它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,在低阻抗电路(如功率分配、电源或射频电路)中使用将非常有效。

  5 结论

  近年来,由于电磁兼容的迫切要求,铁氧体磁珠得到了广泛的应用,尤其是片式铁氧体磁珠。在各种现代电子产品中,为了达到电磁兼容的要求,几乎都采用了这类元件。但值得注意的是,这类元件品种繁多,性能各异,不像阻容元件那样的系列化、标准化,所以,必须全面了解各种铁氧体磁珠的特性,并根据实际情况,恰当的选择与使用这些元件才能收到满意的效果。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/201139145046.html 邮科 2011-3-9 14:50:46   电力逆变电源有着广泛的用途,它可用于各类交通工具,如汽车、各类舰船以及飞行器,在太阳能及风能发电领域,逆变器有着不可替代的作用。电力控制系统的可靠程度是电力系统和设备可靠、高效运行的保证,而电力控制系统必须具备安全可靠的控制电源。电力系统中为保证变电所的诸如后台机、分站RTU、通讯设备等能在交流电源停电后不间断工作,工程做法一般采用UPS电源作为主要解决方案,但UPS电源存在容量小、价格贵、故障率高、维护量大等不足,因此综合自动化变电所中可采用电力正弦波逆变电源(下面简称电力逆变器)来代替常规不间断UPS电源,其优点如下:

  1.降低了电力逆变器系统运行维护费用

  现运行的综合自动化变电所中,一般设后台监控微机,通讯设备大多为微波及光纤机等,此类监控和通讯设备工作电源为交流电源,要做到不间断供电,以满足四遥要求,不同的设备须单独装设不间断电源(UPS)和蓄电池组。而变电所中装设逆变电源可直接利用所用直流电源系统的大容量蓄电池提供交流电源,比UPS供电方案节约了投资费用,避免了蓄电池组的重复投资,减少了维护工作量,降低了运行成本。

  2.提高了电力逆变器供电可靠性

  变电所中装设的直流电源系统,可靠性高、寿命长,因此采用直流动力+逆变器方案,利用所用直流电源系统的监控功能和逆变器的通讯功能可远方实时监视逆变电源的运行状态,解决了常规UPS电源的蓄电池容量小、无监控,容易出现蓄电池损坏又不能及时发现的问题。由于变电所直流电源系统蓄电池的大容量,电网断电后護膚品不间断供电时间大大延长,真正起到了保安电源的作用,提高了其供电可靠性。

  3.提高了电力逆变器供电的安全性

  电力逆变器是新一代的DC/AC电源产品,输入为220V直流电,输出为220V、50Hz正弦波交流电,输入输出端完全与市电隔离,避免了市电波动对负载的影响,完全满足变电所分站RTU、通讯设备和微机等设备对工作电源的要求,而完全与市电隔离,还可避免雷电等过电压造成的电源板烧毁事故,提高了负载的安全性。

  由于新一代DC/AC电力逆变器的超隔离输出,超强的抗干扰能力,强大的通讯功能,在农村综合自动化变电所中采用直流动力+逆变器方案,具有较好的运行经济性、可靠性和安全性,真正实现无人值守对设备工作电源的监控要求。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20101021113047.html 邮科 2010-10-21 11:30:47   目前已有大量文献介绍并联电源系统的均流技术,虽然其原理不尽相同,但控制器的设计都是在电源模块简化、近似的数学模型基础上进行。考虑到大功率器件及其电源模块的非线性特性,基于古典反馈控制的均流措施不可能取得满意的控制效果。随着计算机技术的迅速发展,复杂参量和系统的状态实时计算、估计已成为现实,自适应控制、滑模变结构控制等现代控制理论以及模糊控制、神经网络等智能控制方法都已应用于电力电子系统。因此,在设计高精度、高稳定性电源时使用先进的控制策略论将更具吸引力和实用价值。本文将模糊控制与常规PID控制相结合,并采用积分前馈控制,构成智能均流控制器,试验波形表明电源系统的动、静态性能得到了显著提高。

  并联DC/DC模块的主-从均流法

  工作原理

  如图1a所示,在主从控制方式下的N个模块中#1模块作为主模块(master),工作在电压源(VS)方式(图1b),其余N-1个模块作为从模块(slave),工作在电流源(CS)方式(图1c)。Vr1是主模块的电流基准值,作为PWM控制器的控制电压;从模块的PWM控制器由主模块与从模块输出电流的偏差电压即电流负反馈来调节,CSC是均流控制器。由于从模块电流均按主模块电流进行调节,其输出电流与主模块电流基本一致,从而实现均流。因此,该系统实际上是一个由电压外环和电流内环构成的双闭环控制系统。

并联电源模块的主-从均流法工作原理图

  
图1 并联电源模块的主-从均流法工作原理图

  主要特点

  双闭环主-从均流控制技术主要有以下特点:

  (1)每个电源模块的输出电流能够自动按功率份额均摊,实现均流;

  (2)当输入电压或/和负载电流变化时,能保持输出电压稳定,并且均流瞬态响应好;

  (3)由于主从模块间需要通讯联系,所以整个系统较为复杂。

  PID均流控制器(CSC)设计

  虽然文献提出的PI均流控制器在DC/DC模块电源并联系统中获得了较高的均流精度,但动态性能尚无法 满足电源在负载变化或电网波动过程中的快速性要求。为改善动态特性,在PI调节器的基础上引入微分环节,构成PID控制器。这里以降压型(BUCK)DC/DC电源模块为例,进行具体说明。模块参数:输入电压15V,输出电压5V,输出电流15A。系统采用三模块并联的MSC拓扑,电源总输出电流是45A。若均流控制器(CSC)采用图2所示的PI控制器,选择其带宽BW=28kHz,相位裕量pM=48°,幅值裕量GM=15dB,则其传递函数及参数:

模糊均流控制器结构图

  
图2 模糊均流控制器结构图

传递函数  

其中:

传递参数  

在PI控制器的基础上引入微分环节,增加低频段零点,从而在保证充分相位裕量的前提下,增加系统带宽。为提高系统快速性,将PID调节器的带宽由28kHz提高到100kHz,相位裕量不变,幅值裕量为无穷大,则PID控制器的传递函数为:

新的传递函数  

其中:kp=20,ki=1,kd=0.1,传递函数中包括Z1=0.05s-1、Z2=300×103s-1两个零点和附加微分环节的高频极点p=-ωp,ωp值由式(1)决定。值得注意的是,虽然电源系统的响应速度有了显著提高,但是带宽的增加使系统抑制输入信号高频噪声的能力大大下降。因此带宽的选择应当是在电源系统具体的应用背景下具体分析,尽量在系统快速性和抗扰性之间取得平衡。

FUZZY-PID均流控制器设计

  由于并联电源系统的强耦合、非线性特性,其均流控制器的PID参数整定非常困难甚至根本无法整定,很难在工程上找到同时满足稳定性和动态性能要求的解决方案。因此,借助于智能控制不依赖被控对象精确数学模型的特点,本文介绍一种新型智能均流控制器设计方案,在PID调节器中引入模糊控制,在实现并联模块均流的同时,进一步提高系统的动静态性能指标。

  均流控制器结构

  基于FUZZY-PID控制的CSC结构(图2)采用二维模糊控制器结构,以均流误差e和误差变化e作为输入量,u为输出控制量。此时,模糊控制器的控制量成为电流误差和误差变化的非线性函数,它具有类似PD调节器的控制效果,系统动态特性有所改善,而静态性能并不令人满意,系统无法完全消除稳态误差;再加之模糊控制固有的死区现象,使稳态误差进一步扩大。另外,在模糊变量分级不够多的情况下,常常在平衡点附近有振荡现象。为克服这些问题,系统又引入误差信号的积分分离、前馈控制算法,以消除稳态误差。

  模糊控制器设计

  通常模糊控制规则由总结实际操作经验而得来,但对于并联电源系统这种特定对象,要总结人工控制经验比较困难,因此本设计考虑将上述经典PID控制策略模糊化,得到所需控制规则。

  定义输入量e和e的模糊集为:{负(N)、零(Z)、正(P)},控制量u的模糊集为{负大(NB)、负小(NS)、零(Z)、正小(PS)、正大(PB)},对应隶属函数均为三角型(图3)。基于式(2)PID专家知识的模糊变量赋值按以下过程建立:因PID调节器的比例与微分系数之比kp/kd=200,若e的变化范围是[-1,1],则可以确定e的变化范围是[-200,200]。如果e是负(-1),且e也是负(-200),那么基于PID的模糊推理结果即控制量u约是-40,也就是说u值论域中的负大(NB)对应于-40。依此类推,可获得其余推理结果,模糊控制表如表1所示。

隶属函数

  
图3 隶属函数

模糊控制规则表

  
表1 模糊控制规则表

  实验与结论

  这里就三个BUCKDC/DC电源模块并联系统进行仿真实验研究。图4a和图4b分别是70%负载条件下CSC采用PID调节器和FUZZY-PID调节器时系统的阶跃响应波形,从中可以看出:

并联电源系统阶跃响应图

  
图4a 并联电源系统阶跃响应图

  (1)基于FUZZY-PID均流调节器的电源系统中各模块电流波形几乎完全一致,而在PID调节作用下各模块电流波形差别较大,这说明FUZZY-PID控制的稳定性好,稳态精度高,动态响应快且无超调。

  系统主电路

  逆变主电路为交-直-交电压型,整流侧为单相二极管不可控型。这种方式不仅控制简单,而且系统具有较高的功率因数。为减小装置体积,减少谐波,提高电流波形质量。逆变功率元件采用高开关频率的三菱电机公司第三代智能功率模块PM20CSJ060。该模块为六合一封装,内部为三相桥式电路结构,内部集成了高速、低功耗的IGBT芯片及其驱动、保护电路。此外,该模块还集成了过热和欠压锁定保护电路,使得系统的可靠性得到进一步提高。控制电路上的LF2407芯片输出的六路空间矢量信号SVPWM经光耦6N136实现对IPM隔离驱动,再将整流滤波后的直流电压逆变为所需的高频交流电驱动永磁空调压缩机。

  系统中还有电流检测电路,采用霍尔电流传感器检测永磁电机A、C两相,再利用采样电阻和多级运放将电流信号处理为在0~5V间变化的模拟电压信号,与集成在LF2407内的A/D转换器外引脚相连接。由于无位置传感器技术无法知道转子的初始位置,永磁电机也只有在起动后才能工作在无位置传感器状态下,所以用光电式旋转编码器来实现转子初始位置的检测。其它的保护电路由LF2407的事件管理器来实现,一旦系统出现故障,片内固化的中断程序将自动切断系统的SVPWM输出,直到故障消失和系统复位。

  系统软件设计

  本文研究的永磁空调系统控制软件全部由LF2407完成,主要是完成空间磁场定向控制,产生SVPWM信号。控制软件包括初始化程序、主程序和中断服务子程序三个部分。系统在每次复位后,首先执行初始化程序,完成DSP内部设定和初始状态的检测,然后开启中断,执行主程序。一旦外部中断条件满足时,系统执行中断服务子程序,直到系统重新复位。图4b为SVPWM中断服务子程序框图。

SVPWM中断子程序流程图

  
图4b SVPWM中断子程序流程图

  结论

  本文根据永磁同步电动机矢量控制原理和变频空调器的要求,开发了一套基于DSP的全新变频空调控制系统。利用LF2407的六个PWM全比较器产生的SVPWM控制信号就可以实现对永磁同步电动机的变频控制。该空调控制系统充分利用了LF2407的超强实时计算能力和一些集成器件,使整个系统结构简单、产品开发周期短、可靠性强。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20101021111740.html 邮科 2010-10-21 11:17:40   随着对节能技术的呼声越来越高,随着电子设备小型化的要 求,随着对环境保护的更高要求,开关电源技术也在飞速地发展着。更高效率,更小体积,更少电磁污染,更可靠地工作的开关电源几乎每个月都在推陈出新。本文 旨在对近两年来开关电源突出的技术进步加以介绍,具体有以下几个方面。

  1 同步整流技术

  自从20世纪90年代末期同步整流技术诞生以后,它给开关电源效率的提升做出了重要贡献。当前采用IC 控制技术的同步整流方案已经为研发工程师普遍接受。新上市的高中档开关电源几乎没有不采用同步整流技术的作品。现在的同步整流技术都在努力地实现ZVS 及ZCS 方式的同步整流。自从2002 年美国银河公司发表了ZVS同步整流技术之后,现在已经得到了广泛应用。这种方式的同步整流技术巧妙地将副边驱动同步整流的脉冲信号与原边PWM脉冲信号 联动起来,其上升沿超前于原边PWM脉冲信号的上升沿,而下降沿滞后的方法实现了同步整流MOSFET的ZVS方式工作。最新问世的双输出式PWM 控制IC 几乎都在控制逻辑内增加了对副边实现ZVS 同步整流的控制端子。例如:凌特公司(Linear-Tech)的LTC3722,LTC3723,英特塞尔(INTERSIL)公司的ISL6752 等。这些IC 不仅解决好初级侧功率MOSFET的软开关,而且重点解决好副边的ZVS方式的同步整流。用这几款IC 制作的DC/DC变换器,总的转换效率都达到了94%以上。

  在非对称的开关电源电路拓扑中,特别是对于性能良好的 正激电路或正激有源箝位电路,在副边的同步整流中,为了实现ZVS 方式的同步整流,消除MOSFET体二极管的导通损耗和反向恢复时间带来的损耗,德州仪器公司最新的专利技术“预检测栅驱动技术”在控制芯片中增加了大量 的数字控制技术,正激电路同步整流的控制芯片UCC27228 的诞生使正激电路的效率达到了前所未有的高效率。再配合好原边的有源箝位技术之后,使这种最新的电路模式既做到了初级侧的软开关ZVS 方式工作,又解决了磁芯复位及能量回馈,减轻了功率MOSFET的电压应力,还做到了副边的ZVS 最佳状态的同步整流,综合使用这两项技术的中小功率的DC/DC 变换器,其效率都在94%以上,功率密度也都能达到每立方英寸200W以上。

  2 最佳的初级PWM控制IC

  有源箝位技术历经十余年经久不衰,自从2002年 VICOR公司此项专利技术到期解禁之后,各家公司发表的新型有源箝位控制IC 如雨后春笋一样诞生出来,给用户最充分的选择。持有早期有源箝位控制技术的TI 公司,不仅保持了原有的UCC3580 系列,又新开发了性能更优越的UCC2891-94,它采用电流型控制方式,综合了高边箝位和低边箝位两种控制方案,给出了全新的控制技巧。ONSEMI(安森美)公司首先推出了低压(100V)有源箝位的NCP1560 控制芯片,随后又推出了高压应用的有源箝位控制芯片NCP1280。它不仅解决了LCD TV、等离子TV 电源的要求,现在又用于下一代无风扇的PC 机电源做主控PWMIC,可见该项技术未来的市场前景多么美好。美国国家半导体公司的5000 系列中专门有一款有源箝位控制IC,型号是LM5025。即使名不见经传的Semtech 公司也给出了有源箝位的控制芯片,型号是SC4910。这么多家半导体公司不约而同的将资金投在这种控制芯片上,决不是有钱无处花,有力无处使,这背后有 着巨大的市场商机。直到最近TI公司新推出的有源箝位控制IC UCC2897,已经将有源箝位的PWM控制做到了完美无缺。美国国家半导体公司刚刚推出的可以交互式工作的有源箝位正激式工作的控制IC LM5034,它可以在输入滤波电容不增加的情况下将输出功率增大一倍,使有源箝位技术达到1kW的功率水平。而台商飞兆公司则给出了最廉价的有源箝位控 制ICSD7558 和SD7559,极大地降低了有源箝位技术的使用成本。

在大功率领域人们熟悉且普遍使用的全桥移相ZVS 软开关技术在解决大功率开关电源的效率上功不可没,这10 年来也得到很大发展。从TI公司的UC3875 到UCC3895, 从凌特公司的LTC1922 到LTC3722 增加了自适应检测功率MOSFET工作状态,从而更准确地调整开关时间做到ZVS 状态的技术,使全桥移相技术达到了顶峰。特别是LTC3722 控制IC,大幅度缩小了谐振电感的感量和体积,减小了非ZVS 工作状态的边界条件,缩小了占空比的丢失量等。然而,在同步整流技 术普遍应用的今天,它却无法实现最佳的ZVS 同步整流,因为全桥移相电路在本质上是属于非对称的,因此它无法实现完全的ZVS 同步整流。尽管TI 公司的工程师做了很大的努力,它给出的同步整流方案的电路中,开启和关断过程总有一半是硬开关,因而效率总是比不上对称电路拓朴的ZVS 方式的同步整流。

  在制作大功率开关电源领域里,最新的科技成果应该是INTERSIL 公司最新推出的PWM 对称全桥的ZVS 控制IC,其型号是ISL6752。它很好地解决了既控制原边的4 个MOSFET开关为ZVS工作状态,又能准确地给出控制副边的同步整流为ZVS 工作状态的驱动信号。在此我们可以多花费一些笔墨介绍一下:ISL6752 控制一个对称的全桥电路。4 个桥臂中左上和右上两个开关以各50%的占空比工作,其脉冲宽度不受调制。而左下和右下两个开关则采用脉冲宽度调制的方法去调节脉宽以便控制输出电压。它 能精确地控制相关脉冲的开启、关断及其延迟时间,从而巧妙地利用寄生参数实现全桥4 只功率MOSFET 的ZVS 软开关,保持原边的最高转换效率。除此以外,它还能给出副边的同步整流的驱动信号。此驱动信号能在原边控制IC 中调节其相对于PWM脉冲的超前或延迟,从而克服传输信号送到副边造成的延迟,以便使副边的同步整流在任何占空比的情况下都绝对保持ZVS 的开关状态,确保了同步整流的高效率。而这样一颗IC 却保持着低价位,几乎比任何一款的桥移相控制IC 都要便宜。采用这颗IC 制作的400W的DC/DC 变换器再加上优秀的功率MOSFET,转换效率达到了95%。

  对于小功率的开关电源则仍旧采用反激变换器的PWM 控制IC,但是它必须要能很好地解决副边的同步整流的控制方式。 ONSEMI 公司的NCP1207 和NCP1377仍旧是高压AC/DC 领域的佼佼者。若能再配上TI公司的反激变换器的同步整流控制IC UCC27226,则能使它们成为几乎完美无暇的高效率电源。低压DC/DC 领域中的反激变换器控制IC 中,Linear-Tech 公司的LTC3806则是上乘之作。LTC3806 不仅控制好PWM,还给出准确的副边同步整流驱动信号,是低压小功率电源控制IC的杰作。

  综上所述,我们可以给出当今开关电源设计时可以选择的最佳控制方式和最佳电路拓扑了。大功率应该是全桥ZVS 加上副边ZVS 同步整流,典型控制IC 是ISL6752;中等功率到小功率应该是有源箝位正激变换ZVS软开关配上副边的预检侧栅驱动技术的同步整流;而小功率应该是配好同步整流的准谐振的反激变换电路。

  近来,在LCD TV 的电源供应器里,更多的是采用不对称半桥ZVS 技术。电视系统中,模拟电路及小信号处理电路较多,希望电源中的dv/dt 和di/dt越小越好。而不对称半桥电路中的开关元件刚好工作在这种状态,这对于200W左右的电视系统可谓性能价格比最好的电路。目前控制IC 已经有ST公司的L6598,飞利浦公司的TEA1610,ONSEMI 公司的NCP1395。它们的性能基本相同,具体的有一些细微的功能差异。

  当然,这里没有绝对的界限,只是不同的条件下应该有相应的最佳选择。

  3 VICOR的最新科技

  VICOR公司新推出的MHz级工作频率,每立方英寸1000W超高功率密度的 PRM(预稳压模块)和VTM(电压变换模块)的DC/DC 仍旧是当今电源技术领域的顶峰。它首次使模块电源的功率密度上升到每立方英寸1000W的级别,真正地让电源产品有了小型化的意义。然而目前VICOR公 司的PRM 的技术及产品仍旧没有彻底过关推向市场,只有VTM 能批量进入市场,但其技术方向是对的。其实PRM 加上VTM 组合成一组稳压电源,本质上就是美国SYNQOR 公司的专利———级联技术;其第一级用于稳压,第二级用于隔离和变压。

  笔者最近把PRM这种思维方式改进了一下,将PRM中的Buck-Boost给分 开,要末选择Buck,要末选择Boost。选择Buck时,采用1MHz工作频率的预检侧栅驱动控制技术,将输入电压降到某一个中间值电压,然后再加上 VTM 就组成了一套高功率密度的电源。选择Boost时,采用1MHz 工作频率的同步Boost 控制技术,将输入电压升到某一个较高的中间值,再加上VTM 也组成一套高功率密度电源。

  VTM的优点在于突破性的技术思维方式,这种思维方式的全面推广在目前的中国还有 困难,还要相当长时间的发展。这要有足够的风险投资机制,还要从政府到企业有较长远的眼光,不要投一点资就盼望立竿见影。VICOR的VTM中有3 项专利技术,大家知道越是专利技术多的项目就越容易突破,很多专利技术是谁想到了谁就掌握了,我们只好等十年后再用这项技术了。

4 非隔离DC/DC 技术的迅速发展

  近年来,非隔离的DC/DC技术上发展迅速。由于目前一套电子设备或电子系统因负 载不同,会要求电源系统提供多个电压挡级。例如台式PC机就要求有+12 V,+5 V,+3.3 V,-12 V 四种电压以及待机的+5V电压。到了主机板上,就要求2.5V,1.8 V,1.5 V甚至1 V等。为此,一套AC/DC 中不可能给出这样多的电压输出,而且大多数低压供电电流都很大。因此开发了很多非隔离的DC/DC 变换器,它们基本上可以分成两大类。一类是内部含有功率开关器件的称做DC/DC 转换器。另一类不含功率开关器件需要外接功率MOSFET的称作DC/DC 控制器。按照电路功能划分,有降压的Buck;有升压的Boost;有又能升压又能降压的Buck-Boost 或SEPIC;还有正压转成负压的INVERTOR等。其中品种最多,发展最快的还是降压的Buck。根据输出电流的大小,有单相的、两相的以及多相的; 控制方式上以PWM为主,少部分为PFM。

  在非隔离的DC/DC 转换技术中,优秀技术有TI 公司的预检侧栅驱动技术,它采用数字技术控制同步Buck,采用这种技术的DC/DC 变换器其转换效率最高可以达到97%,其中TPS40071 等是其代表产品。Boost升压方式也出现了采用MOSFET代替二极管的同步Boost的作品。在低压领域,增加效率的幅度 很大,而且正在设法进一步消除MOSFET 的体二极管的导通及反向恢复损耗问题。

  而在Buck-Boost电路中,单片集成的IC 目前只有Liner-tech 公司的LTC3443是比较理想的产品,它和VICOR公司的PRM是最相似的,转换效率也比较高,达到95%,只是工作电压还比较低,仅有6V。随着 IC制造技术的进步,这种电路的工作电压会逐渐提高到20V、40V、60V,乃至100V的。这时,完全的单片IC 制作出的“PRM”就达到完美无缺了。

  5 PFC技术的重大突破

  在2006 年3 月于美国召开的APEC 会议和中国上海召开的PICM 会议上,工程师们提出了没有整流桥的PFC 电路技术,而且已经迅速实用化。它采用两只电感,两只功率MOSFET,两只快恢复二极管组成PFC 的升压电路,分别工作在各50%的半周期,从而省掉了造成功耗的整流桥,特别在输入电压的低端,即AC 90V 输入时,效率的提升高达1.5 个百分点。由于这种电路的输入和输出没有共地点,因而给输入电压的检测带来麻烦,美国IR公司的采用ONE SYCLE 专利技术设计制造的PFC 控制IC IR1150S 正好省掉了对输入电压的检测这个环节,因而IR1150S成为制作无整流桥PFC 的最方便的控制IC,这种工作方式的电路将PFC 的效率又提高了一个多百分点。对该项技术感兴趣的工程师可以留意相关报道。

  TI公司最新推出的交互式PFC 技术也给PFC技术带来了重大进步。两相交互式PFC的电路采用两个升压电感,两个功率MOSFET,以180°的相位差交替工作。输出同样的功率时,平 均输入电流只有一半,因而降低了输入EMI 滤波器的功耗,降低了EMI 的强度,从而提高了效率,简化了大功率PFC 处理EMI 的难度。采用交互式PFC电路,其EMI 的强度仅相当于单路一半功率的强度。此外,输出电压的纹波也减小了一半11.04 0 T,如果不要求保持时间的话,输出的大BULK 电容也可以减小一半。目前TI 公司推荐的该系统由UCC28528 和UCC28221 组成。新的独立的控制IC 即将问世。这项技术无疑会使大功率电源的PFC 部分在转换效率和EMI 处理上有了明显的进步。

  6 开关电源的数字化

  目前在整个的电子模拟电路系统中,电视系统数字化了,通讯也数字化了,没有通讯的数字化就没有今天移动电话带来的极其方便,极其精彩的生活,至于网络等更是数字化的专属领域。而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来,数字电源的 研究势头与日俱增,成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有TI 和Microchip 即德州仪器公司和微芯国际公司。TI 公司既有数字信号处理(DSP)方面的技术优势,又兼并了PWM IC 顶级的专业制造UNITRODE 公司,所以它们合并在一起最具有技术实力。TI 公司已经用DSP的TMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块。其中PFC 和PWM 部分完全为数字式控制。现在,TI公司已经研发出了多款数字式PWM 控制芯片。目前主要是UCD7000 系列、UCD8000 系列和UCD9000 系列,它们将成为下一代数字电源的探路者。

  UCD7000 系列主要是数字控制的功率驱动级,既有驱动正激电路的,也有驱动推挽和半桥电路的。它需要微控制器(μC)或DSP给出PWM的数控信号,才能构成一个完整的数字电源。已经推出的产品有UCD7201,UCD7100,UCD7440,UCD7230 等。其中分别控制正激电路,半桥电路以及非隔离的Buck电路。

  UCD8000 系列主要是将数字式的PWM和驱动部分集成在一起。用它设计数字电源只需外加μC 或DSP 即可。例如UCD8620 配合UCD9110就可以组成一个数控半桥电路。

  UCD9000 系列则主要包括DSP 及数字PWM部分,它需要与UCD7000 系列合作来组成数字电源。

  总之,它们总体上既要包括硬件部分,还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分,时钟,放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动信号、同步整流的检测和处理等。

  对数字电源的探讨,美国iWatt公司则走创新之路,它研制的iW 数字控制器,区别于模拟控制器,不采用PWM 技术,而是在芯片内置优化算法逻辑,不必用户另外编程,就可以直接应用控制器内部脉冲优化技术,实现数字控制的开关电源。iW系列有不带PFC 的iW2201 及带PFC 的iW2202。它应用了一种“pulse Train”专利技术,内含一个“功率脉冲发生器”(用于强电控制)和一个“检测脉冲发生器”(用于弱电数字处理)。控制器检测输入电压及负载的状态,不必外部编程,通过芯片内部最优化逻辑算法,产生“功率周期”、“传感周期”和“智能跳跃周期”等控制模式,决定开关管的通断。iW 系列芯片使用简单,目前已实现了200W的功率输出。

  在目前电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争,所以数字电源还有很长的路要走;然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。

  7 在电源行业和电源市场中的新政策

  这本来是一个与技术不相关的话题,然而我国目前能源紧缺,而电源行业又是一个与能源消耗密切相关的行业,所以政府以及学会团体应该给电源的发展方向作出指导。这里讲几个例子。

  第一个例子,彩电电源的空载功耗。在城市里很多家庭晚上看完电视后,采用遥控关断 的方法关机。这时彩电的空载损耗多在3.5W以上,欧洲标准是小于1W,日本标准是小于0.6W。目前以国内40%的家庭彩电晚上用遥控方法关机来估算, 这一亿多家庭的无用损耗就是超过4×108W,恐怕三峡电站的好几台机组的电力就这样白白地消耗了。

  第二个例子,国内各个家电厂商对于电源的效率要求不高,只要求价格低。举个例子, 国内一家著名DVD 生产商,在外配电源适配器时,宁可选择转换效率不足80%,空载损耗1.5W的49 元一台的适配器,却不愿意选择转换效率90%以上,空载损耗小于0.6W的59 元一台的适配器。为什么,低价产品好卖,有竞争力。至于DVD卖出去以后用户多用多少电,多花多少电费,那是用户的事,而不是生产厂家的事了。如果政府不 去管,那么就只好再去多建发电站,我们国家的能源将会永远不够用。最近日本SONY公司的笔记本电脑的适配器已经要求给它配套的电源制造商设计空载功耗小 于0.1W的适配器。

  目前,我们国家的石油进口已经超过总量的50%,仍旧是缺油大国,如果私家车再多 一些,我们到那里去弄石油?我们的煤炭仅够再用40 年,怎么办?难道政府不该用法律及政策去鼓励企业和工程师多开发和生产高效率的电源吗?难道不该制定一些政策和法律去限制那些低效率电源制造商的产品,不 准进入市场吗?客观地讲,在这一点上我们应该向西方发达国家学一学。

  有了这些政策我们的电源技术才会有更大的发展,目前中国制造的开关电源占了世界市 场的80%以上,但是高端市场上几乎没有我们的份额,这是中国工程师和企业家的一大遗憾,也是值得我们认真地思考的问题。因此也想借这样一个机会呼吁和鼓 励高水平开关电源的研发和制造,呼吁政府制定新的能源政策以便改变我们国家电源产品结构,提升电源产品水平。

  8 结语
  由于本人的专业水平有限,加上时间比较仓促,文中的不足之处必然很多,衷心地欢迎广大的电源行业的同仁们批评指正。]]>
邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20101020154940.html 邮科 2010-10-20 15:49:40 引言

  随着全球能源的日益紧缺,人们越来越关注电源的节能,因而有源功率因数校正(APFC)在照明电源、通信电源等领域得到了广泛的应用。

  以往的电源整流电路是将工频电压通过整流二极管直接对大容量电解电容充电以获得高压直流供电电压。这种电路的缺点是输入电流只在电源电压的峰值时流入电路,它含有极高的谐波分量,电能浪费严重,且对系统产生电磁干扰。

  有源功率因数校正是通过高频半导体开关和电感的组合使输入电流导通角展宽来实现的,其中的临界断续模式APFC电路在中小功率电源得到了普遍的应用。

  1 L6561 的工作原理和典型应用

  L6561 的典型应用电路如图1所示(不含虚线框部分)。

  在高压大电流场合,如果在二极管还在正向导通电流的时候,突然施加反向高压,将会有很大的反向恢复电流流动,产生较大的功耗,影响电路的可靠性和效率。因此在连续模式APFC电路中必须使用具有极短反向恢复时间trr 的二极管。对于临界断续模式APFC 来说,由于功率MOS 管是在二极管的正向导通电流下降到零以后才开通,所以对trr 的要求不高,二极管的关断和MOS管的开通损耗很小。

  为了检测出二极管中的正向导通电流下降到零的时间点,通常的APFC 控制芯片(如ST 的L6561 和Onsemi 的MC33262)是通过检测升压线圈次级绕组的电压下降沿来实现的。其工作原理是:当MOS 管关断以后,升压电感中的能量通过二极管释放给输出电容,所以二极管中的电流即是升压电感的电流,电感两端电压为输入电压与输出直流电压之差。当电感中能量释放完以后,二极管截止,电感电压下降为零。控制芯片检测到电压下降沿后,立即开通MOS 管,实现临界导通工作模式。

  2 L6561 在电源电压过高时的问题

  如图1 所示,当工频输入电压升高,其峰值接近输出电压时,L6561无法正常工作。这是因为当MOS管关断后,二极管导通时,电感两端电压很低,次级绕组提供给控制芯片ZCD 端(脚5)的电压信号低于2.1V的阈值电压,因此在二极管电流下降为零时也就无法检测到电压下降沿信号,L6561 输出保持为零,直到芯片内部定时器(大约80μs)结束后再输出驱动脉冲。实测表明,此时APFC工作频率大约为10kHz,输入滤波电路不但无法将其滤掉,反而使滤波电感L1和滤波电容C1、C2之间产生振荡而在电网上产生严重干扰,并影响设备的可靠工作。当有多个这种电路接在电网上同时工作时,由于相互之间产生谐振,其危害特别严重。

改进的APFC电路图

  3 改进的电路

  为了避免这种干扰,有必要在工频电压过高时将APFC 关掉。使10kHz的振荡无法形成。

  3.1 静态检测

  在输出直流高压为一固定值(如400 V)的情况下,可通过比较器检测工频电源峰值,在电源峰值超过设定值时将APFC 电路关闭。当输出为可变直流高压时,则可采用以下电路,实现输入与输出之间的动态检测。

  3.2 动态检测

  其实现方式如图1 中虚线框内电路所示。主要思路是:设置一电压检测电路,当检测到电感次级绕组的电压不能保证超过L6561 的阈值电压时,则将APFC 电路关闭,以消除振荡。

  图1 中比较器LM393A 的同相端接2.3 V基准电压,反相端通过波形整形电路接到电感的次级绕组。因为L6561 的阈值电压为2.1V,因此脚5电压低于2.1V即不能正常工作。本电路利用比较器来检测脚5 电压,当电压低于2.3V 时输出高电平到D 触发器的输入端D。L6561 的输出驱动信号通过反相器接到D 触发器的时钟端CK,当MOS 管关断时在CK 端产生上跳沿触发信号,将D 端数据送至反相输出端脚2(Q)。R8、C4 的时间常约为1滋s,以保证在D端信号稳定后再将上跳沿加到CK 端。555 定时电路接成单稳态形式,通过C6 将信号耦合至555 电路的触发端脚2,使输出端脚3 发出一个正脉冲信号,此信号送至L6561 的INV端(脚1),使脚1 电平升高,因次L6561 进入输出过压保护状态,APFC 停止工作。D7 的作用是隔断555 电路的脚3 的低电平对L6561 的脚1 电压的影响。比较器LM393B 的作用是:在工频电源电压较低时,将电压检测电路的输出屏蔽掉,使电源电压过零时的一些干扰信号不会使检测电路误动作。

  4 实验结果

  图2~图4 为单个APFC 电路工作时的实测波形,上边通道为电源电压波形,下边通道为电源电流波形。由波形可以看到,220V 时,电源电流比较光滑;当电压升到255V 时,在电源电压的峰值处有电流的振荡;电路改进后,电流振荡消失。



输入220V/50Hz时的波形

输入255V/50Hz时输入255V/50Hz时

  5 结语

  由以上的电路分析及实验结果可知,对于有源功率因数校正电路而言,当工频输入电压过高,其峰值接近输出电压时,电路会产生不希望有的振荡。为了提高可靠性,有必要对其作更深入的研究,本文提出的改进方案,得到了较好的改进效果。

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  电网供电不足,供电部门采取降压供电,或地处偏远地带,损耗过多,导致电压偏低。电网用电太少,导致电压偏高,电压低负载不能正常工作,电压太高,负载使用寿命缩短,或将负载烧毁。

  2、波形失真(或称谐波WaveformDistortion)

  普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身产生。

  谐波对公用电网的危害主要包括:

  1)使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低了发电、输变电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时,会引起线路过热甚至发生火灾;

  2)影响各种电气设备的正常工作,除了引起附加损耗外,还可使电机产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏;

  3)会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,使前述的危害大大增加,甚至引起严重事故;

  4)会导致继电保护和自动装置误动作,并使电气测量仪表计量不准确;

  5)会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。

  3、突波(或称电涌PowerSurges)

  指在瞬间内(数毫秒间)输出电压有效值高于额定值110%,持续时间达一个或数个周期。是破坏精密电子设备的主要元凶。

  除受到雷击产生外另外主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机开机时,电网因突然卸载而产生的高压。

  电涌的危害:

  计算机技术发展至今,多层、超规模的集层芯片,电路密集,趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前,一平方厘米的计算机芯片有2,000个晶体管而现在的奔腾机则超过10,000,000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时,计算机将出现数据乱码,芯片被损坏,部件提前老化,这些症状包括:出乎预料的数据错误,接收/输送数据的失败,丢失文档,工作失常,经常需要维修,原因不明的故障和硬件问题等等。雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平,绝大多数情况下,造成计算机和其它电器设备的当即毁坏,或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会产生3,000-5,000伏的电涌,使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰,这种电涌的次数非常频繁。

  电涌对敏感电子电器设备的影响有以下类型:

  破坏

  电压击穿半导体器件;

  破坏元器件金属化表层;

  破坏印刷电路板印刷线路或接触点;

  破坏三端双可控硅元件/晶闸管……。

  干扰

  锁死、晶闸管或三端双向可控硅元件失控;

  数据文件部分破坏;

  数据处理程序出错;

  接收、传输数据的错误和失败;

  原因不明的故障……。

  过早老化

  零部件提前老化、电器寿命大大缩短;

  输出音质、画面质量下降。

  电涌会毁坏哪些电气设备?

  含有微处理器的电气设备极易受到电涌的毁坏,这包括计算机及辅助设备、程序控制器、PLC、传真机、电话机、留言机等;程控交换机、广播电视发送机、影视设备、微波中继设备;家电行业的产品包括电视机、音响、微波炉、录象机、洗衣机、烘干机、电冰箱等。调查数据表明:在保修期出现问题的电气设备中,有63%是由于电涌造成的。

4、瞬态过电压(transientovervoltage)和暂态过电压(temporaryovervoltage)

  指峰值电压高达20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲,主要由雷电所致。

  危害:

  以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域,以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点,暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作,或者造成电子设备受到干扰,数据丢失,或暂时瘫痪;严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁,使整个系统陷于瘫痪。

  5、电压下陷/下降(Sags&Brownouts)

  指市电电压有效值界于额定值的80-85%之间的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期,甚至更长。其产生原因包括:大型设备启动和应用、大型电动机启动、或大型电力变压器接入、主电力线切换、线路过载等。

  危害:

  电压下陷是最常见的电力问题,它占了电力问题的87%。

  电源可能因某种原因而造成短时间的电压下降。它对计算机的影响轻则使keyboard等接口设备暂停作业,重则使数据流失、档案毁坏。电压的下陷同时也会使计算机内的组件毁坏,以致于寿命减短。

  6、三相电压不平衡

  指各相之间电压不相等或相角不相等,由于各相负载不平衡造成。

  三相不平衡的危害和影响

  三相不平衡是指三相电源各相的电压不对称。是各相电源所加的负荷不均衡所致,属于基波负荷配置问题。发生三相不平衡即与用户负荷特性有关,同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50赫兹。在电力系统正常运行方式下,由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡。该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时间不得超过4%。

  对变压器的危害。在生产、生活用电中,三相负载不平衡时,使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定,在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外,三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件升温增高,甚至会导致变压器烧毁。

  对用电设备的影响。三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。诱导电动机中逆扭矩增加,从而使电动机的温度上升,效率下降,能耗增加,发生震动,输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短,加速设备部件更换频率,增加设备维护的成本。断路器允许电流的余量减少,当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流,导致中性线增粗。

  对线损的影响。三相四线制结线方式,当三相负荷平衡时线损最小;当一相负荷重,两相负荷轻的情况下线损增量较小;当一相负荷重,一相负荷轻,而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大;当一相负荷轻,两相负荷重的情况下线损增量最大。当三相负荷不平衡时,无论何种负荷分配情况,电流不平衡度越大,线损增量也越大。

 7、杂讯干扰(或称噪声Noises)

  指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)及其它和种高频干扰。源于电磁波或高频波感应,它是高频率的变化,在正常电力50Hz频率上介于15-100%电位扰动。马达运行、断电器动作、马达控制器工作、广播发射、微波辐射及电气风暴都会造成噪声。

  危害:

  杂讯过大,可能让电脑CPU产生误判,严重者可能烧坏CPU和其他电脑配件,可造成无线电传输中断。

  感应传导到四周环境,导致其他电子设备无法正常工作。

  可使民航系统工作失效,通信不畅,计算机运行错误,自动设备误动作。
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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2010101912612.html 邮科 2010-10-19 12:06:12   评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。同时,在同一开关电源电路中,设计多种保护电路的相互关联和应注意的问题也要引起足够的重视。

2 防浪涌软启动电路

  开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。防浪涌软启动电路通常有晶闸管保护法和继电器保护法两大类。

  (1) 晶闸管保护法

  图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,开关电源处于正常运行状态。

图1采用晶闸管和限流电阻组成的防浪涌电流电路

  (2)继电器保护法



图2 采用继电器K和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路  图3 替代R2C2延迟电路

  图2是采用继电器K和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间,输入电压经整流(D1~D4)和限流电阻R1对滤波电容器C1充电,防止接通瞬间的浪涌电流,同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K线包的电容器C2充电,当C2上的电压达到继电器K的动作电压时,K动作,其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1,电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数(R2C2),通常选取为0.3~0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡,延迟电路可采用图3所示电路替代R2C2延迟电路。

3 过压、欠压及过热保护电路

  进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流能力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。

  温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%,温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6,为了避免功率器件过热造成损坏,在开关电源中亦需要设置过热保护电路。

图4  过压、欠压、过热保护电路

  图4是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得,它反映输入电源电压的变化,比较器共用一个基准电压,N1.1为欠压比较器,N1.2为过压比较器,调整R1可以调节过、欠压的动作阈值。N1.3为过热比较器,RT为负温度系数的热敏电阻,它与R7构成分压器,紧贴于功率开关器件IGBT的表面,温度升高时,RT阻值下降,适当选取R7的阻值,使N1.3在设定的温度阈值动作。N1.4用于外部故障应急关机,当其正向端输入低电平时,比较器输出低电平封锁PWM驱动信号。由于4个比较器的输出端是并联的,无论是过压、欠压、过热任何一种故障发生,比较器输出低电平,封锁驱动信号使电源停止工作,实现保护。如将电路稍加变动,亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。

4 缺相保护电路

  由于电网自身原因或电源输入接线不可靠,开关电源有时会出现缺相运行的情况,且掉相运行不易被及时发现。当电源处于缺相运行时,整流桥某一臂无电流,而其它臂会严重过流造成损坏,同时使逆变器工作出现异常,因此,必须对缺相进行保护。检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。由于电流互感器检测成本高、体积大,故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。图5是一个简单的缺相保护电路。三相平衡时,R1~R3结点H电位很低,光耦合输出近似为零电平。当缺相时,H点电位抬高,光耦输出高电平,经比较器进行比较,输出低电平,封锁驱动信号。比较器的基准可调,以便调节缺相动作阈值。该缺相保护适用于三相四线制,而不适用于三相三线制。电路稍加变动,亦可用高电平封锁PWM信号。

图5 三相四线制的缺相保护电路

  图6是一种用于三相三线制电源缺相保护电路,A、B、C缺任何一相,光耦器输出电平低于比较器的反相输入端的基准电压,比较器输出低电平,封锁PWM驱动信号,关闭电源。比较器输入极性稍加变动,亦可用高电平封锁PWM信号。这种缺相保护电路采用光耦隔离强电,安全可靠,RP1、RP2用于调节缺相保护动作阈值。

图6 三相三线制的缺相保护电路

5 短路保护

  开关电源同其它电子装置一样,短路是最严重的故障,短路保护是否可靠,是影响开关电源可靠性的重要因素。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)兼有场效应晶体管输入阻抗高、驱动功率小和双极型晶体管电压、电流容量大及管压降低的特点,是目前中、大功率开关电源最普遍使用的电力电子开关器件。IGBT能够承受的短路时间取决于它的饱和压降和短路电流的大小,一般仅为几μs至几十μs。短路电流过大不仅使短路承受时间缩短,而且使关断时电流下降率 过大,由于漏感及引线电感的存在,导致IGBT集电极过电压,该过电压可使IGBT锁定失效,同时高的过电压会使IGBT击穿。因此,当出现短路过流时,必须采取有效的保护措施。

  为了实现IGBT的短路保护,则必须进行过流检测。适用IGBT过流检测的方法,通常是采用霍尔电流传感器直接检测IGBT的电流Ic,然后与设定的阈值比较,用比较器的输出去控制驱动信号的关断;或者采用间接电压法,检测过流时IGBT的电压降Vce,因为管压降含有短路电流信息,过流时Vce增大,且基本上为线性关系,检测过流时的Vce并与设定的阈值进行比较,比较器的输出控制驱动电路的关断。

  在短路电流出现时,为了避免关断电流的 过大形成过电压,导致IGBT锁定无效和损坏,以及为了降低电磁干扰,通常采用软降栅压和软关断综合保护技术。

  在设计降栅压保护电路时,要正确选择降栅压幅度和速度,如果降栅压幅度大(比如7.5V),降栅压速度不要太快,一般可采用2μs下降时间的软降栅压,由于降栅压幅度大,集电极电流已经较小,在故障状态封锁栅极可快些,不必采用软关断;如果降栅压幅度较小(比如5V以下),降栅速度可快些,而封锁栅压的速度必须慢,即采用软关断,以避免过电压发生。

  为了使电源在短路故障状态不中断工作,又能避免在原工作频率下连续进行短路保护产生热积累而造成IGBT损坏,采用降栅压保护即可不必在一次短路保护立即封锁电路,而使工作频率降低(比如1Hz左右),形成间歇“打嗝”的保护方法,故障消除后即恢复正常工作。下面是几种IGBT短路保护的实用电路及工作原理。

  (1)利用IGBT的Vce设计过流保护电路

图7  采用IGBT过流时Vce增大的原理进行保护

  图7是利用IGBT过流时Vce增大的原理进行保护的电路,用于专用驱动器EXB841。EXB841内部电路能很好地完成降栅及软关断,并具有内部延迟功能,以消除干扰产生的误动作。含有IGBT过流信息的Vce不直接送至EXB841的集电极电压监视脚6,而是经快速恢复二极管VD1,通过比较器IC1输出接至EXB841的脚6,其目的是为了消除VD1正向压降随电流不同而异,采用阈值比较器,提高电流检测的准确性。如果发生过流,驱动器EXB841的低速切断电路慢速关断IGBT,以避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。

  (2) 利用电流传感器设计过流保护电路

(a) 利用电流传感器进行过流保护电路

(b) PWM控制电路的输出驱动波形图

  图8 利用电流传感器进行过流保护

  图8(a)是利用电流传感器进行过流检测的IGBT保护电路,电流传感器(SC)初级(1匝)串接在IGBT的集电极电路中,次级感应的过流信号经整流后送至比较器IC1的同相输入端,与反相端的基准电压进行比较,IC1的输出送至具有正反馈的比较器IC2,其输出接至PWM控制器UC3525的输出控制脚10。不过流时,VAVref,VB为高电平,C3充电使VC>Vref,IC2输出高电平(大于1.4V),关闭PWM控制电路。因无驱动信号,IGBT关闭,而电源停止工作,电流传感器无电流流过,使VA参数,使PWM驱动信号关闭时间t2>>t1,可保证电源进入睡眠状态。正反馈电阻R7保证IC2只有高、低电平两种状态,D5,R1,C3充放电电路,保证IC2输出不致在高、低电平之间频繁变化,即IGBT不致频繁开通、关断而损坏。

  (3) 综合过流保护电路

  图9是利用IGBT(V1)过流集电极电压检测和电流传感器检测的综合保护电路,电路工作原理是:负载短路(或IGBT因其它故障过流)时,V1的Vce增大,V3门极驱动电流经R2,R3分压器使V3导通,IGBT栅极电压由VD3所限制而降压,限制IGBT峰值电流幅度,同时经R5C3延迟使V2导通,送去软关断信号。另一方面,在短路时经电流传感器检测短路电流,经比较器IC1输出的高电平使V3导通进行降栅压,V2导通进行软关断。

  此外,还可以应用检测IGBT集电极电压的过流保护原理,采用软降栅压、软关断及降低工作频率保护技术的短路保护电路,这里不作祥细介绍了,有兴趣的读者请参考文献。开关电源保护功能虽属电源装置电气性能要求的附加功能,但在恶劣环境及意外事故条件下,保护电路是否完善并按预定设置工作,对电源装置的安全性和可靠性至关重要。验收技术指标时,应对保护功能进行验证。

  开关电源的保护方案和电路结构具有多样性,但对具体电源装置而言,应选择合理的保护方案和电路结构,以使得在故障条件下真正有效地实现保护。

图9  综合过流保护电路

6 结束语

  开关电源保护功能虽属电源装置电气性能要求的附加功能,但在恶劣环境及意外事故条件下,保护电路是否完善并按预定设置工作,对电源装置的安全性和可靠性至关重要。验收技术指标时,应对保护功能进行验证。

  开关电源的保护方案和电路结构具有多样性,但对具体电源装置而言,应选择合理的保护方案和电路结构,以使得在故障条件下真正有效地实现保护。

  开关电源保护电路设计完成后,必须先对开关电源进行老化实验,再验证各种保护电路的功能。


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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2010101911440.html 邮科 2010-10-19 11:44:00
开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开关管(MOSFET,IGBT)开通和关断的时间比率来稳定输出电压的一种新型稳压电源。从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。利用单片机控制的开关电源,可使开关电源具备更加完善的功能,智能化进一步提高,便于实时监控。其功能主要包括对运行中的开关电源进行检测、自动显示电源状态;可以通过按键进行编程控制;可以进行故障自诊断,对电源功率部分实现自动监测;可以对电源进行过压、过流保护;可以对电池充放电进行实时控制。

开关电源的系统结构

通信用-48V开关电源结构图如图1所示:

图1开关电源结构图

市电经整流滤波和功率因数校正后得到高压直流电,然后通过DC/DC变换电路得到所需要的直流电压。控制回路从输出端取样并与设定基准进行比较,然后去控制逆变器,改变功率开关管的导通频率或导通/截止时间进行输出稳定;另一方面,根据检测电路提供的数据,经保护电路鉴别,利用控制电路对整机进行各种保护和蓄电池的充放电控制。控制电路是整个开关电源的核心部分,一般开关电源的控制电路主要有检测比较放大电路、电压—脉冲宽度转换电路(或电压—频率转化电路)、时钟振荡器(或恒脉宽发生器)、基极驱动电路、过压过流保护电路以及辅助电源等电路组成。存在着电路复杂,功耗大,灵敏度差,不能实现很好的控制等缺点。

采用单片机89C51模块组成的控制电路,它具有可编程、功能强、控制简单、集成度高等诸多优点,并对原来的电路存在的不足进行改进,其原理方框图如图2所示。

图2单片机控制电源结构图

本智能开关电源利用通信用开关电源的基础电路,以高性能单片机89C51为控制核心,组成数据处理电路,在检测与控制软件支持下,通过对开关电源输出电流、电压进行数据采样与给定数据比较,从而调整和控制开关功率管的工作状态,同时监测输出电流大小,进行电流控制。其电路的工作原理为:市电经整流滤波、功率校正电路PFC(Power Factor Correct)变成直流电送入功率变换电路(DC/DC),功率变换电路在脉冲宽度调制电路(PWM)和单片机的控制下输出稳定的直流电压。用户可根据需要通过键盘设定开关电源输出的电压值及最大输出电流值,单片机系统自动对电源输出电压和电流进行数据采样,并与用户给定数据进行比较,然后根据设置的调整算法控制开关调整电路,使电源输出电压符合给定值。单片机在调整电源输出电压的同时还要检测电路的输出电流,当输出电流超过给定值时,就启动保护电路,实现保护功能。为了使智能开关电源能可靠、安全地工作,本系统设置了多重监测和保护系统,主要包括过流保护和短路保护。单片机系统通过电流传感器检测开关功率管的输出电流,当电流超过给定值,单片机系统切断开关激励信号并发出声光报警,并对电池工作状况实施检测。

控制电路

控制电路采用ATMEL公司的89C51单片机,扩展了A/D、D/A、键盘显示、RS232通讯口电路。原理结构如图3所示。


图3控制电路原理结构图

控制系统通过I/O输入端口经D/A转换控制功率转换的开关的导通与关断时间,完成对输出电压的稳定,通过A/D转换完成对开关电源输出电压和电流的采样,通过系统软件实现了过压、过流保护及限流功能。同时采用双闭环控制系统,开关电源工作时,采用电压反馈由PWM控制实现对输出电压的稳压功能,控制闭环为电压环或电流环;在电池充电或过载时采用电流信号作为反馈,控制电池的充放电电流并实现过载保护的功能。为了精确控制开关电路的电压输出,把单片机的高频脉冲信号分频后变成适宜的开关脉冲信号,作为89C51的计数脉冲和门控信号。单片机把给定值与传感器采集的信号进行比较,产生误差信号。根据电压控制算法设置89C51产生不同占空比(0~90%)的方波信号,经过光电耦合器控制开关调整电路电压输出。输出端与开关电路进行光电隔离,从而避免了来自开关电源电路的骚扰信号对单片机系统正常工作的影响。

鉴于受控的开关电路输出电压的高精度和快速调整特性,可采用改进的 PID控制算法,该算法具有电压调整快、超调量小、性能稳定等优点。键盘与显示部分装在仪器操作面板上,由8位LED数码管,3个LED指示灯以及16个键构成,其中4位数码管显示电源电压,4位数码管显示电流,3个LED指示灯作为报警显示。

系统软件设计

本软件主要完成对信号采样,各种数据处理、以及对功率转换部分的控制等。本系统软件主要包括键开关扫描程序、故障判别子程序、均充及浮充子程序、中断检测子程序和通信子程序等。主程序流程图如图4所示。

图4 主程序流程图

在初始化过程中,先是将89C51各个输入端口复位,然后从EEROM中读出上次关机前存入的数据,控制开关电路,并进行显示。初始化完成后,开中断程序。若有中断请求则响应,否则进行数据采样并读取给定值,然后进行数据处理;若有短路或过流情况发生,则调用报警保护子程序;若要对电池浮一定的动态性,能在一定程度上反映出电池内部的变化及SoC的大小,但该方法在推导过程中是假设电流是时变的,若电池在一个较长时间段内恒流放电,则会大大降低SoC预测的准确性。基于状态空间的动态模型以反应物的动态变化建立模型,以测量的电流和电压作为输入量计算SoC,同时考虑了活性物质的扩散现象,以此提高SoC的精度,是一种较好的方法;但由于电池模型阶数较高,计算比较困难,模型的建立需要确定相当多的经验参数,给应用带来较大麻烦。

  基于能量模型的SoC定义修正了原来 SoC模型的不足,考虑到电池的可恢复性,综合了电流、电压、电阻判断,在一定程度上提高了SoC的判断精度,但它没考虑温度的影响,需要大量试验数据。由于电池是密封的,所以外部可测参数只有电流和电压,采用Randels Ershler电池模型对电池建模,并通过精确的安时积分估算SoC,同时进行容量老化补偿、温度补偿、自放电补偿及放电率补偿,也不失为一种可行的方法。

  上述方法能够在一定程度上反映剩余电量的多少,适用于电动车用电池SoC的预测,但是这些模型参数确定需要许多反复的迭代步骤,并且重要的是,这些算法必须知道电池的SoC初值。因为要实时计算显示SoC的值,这是需要时间的。模型越复杂,计算SoC所需时间也越多。 SoC的预测方法很多,但要达到较高的精度,在电池建模及SoC预测方法方面还有大量的工作可做。

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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/2010101816156.html 邮科 2010-10-18 16:01:56 电力电子技术的发展

  我国20 世纪80 年代以前的静止变频技术由于受到电力电子器件技术的影响,一直处于停滞不前的状态,各个行业感应加热用中频电源基本上使用中频变频电机供电。随着20 世纪90 年代初电力电子器件的发展,目前国内中频电机组正呈被淘汰的格局,静止变频设备开始大量使用,特别是在音频、超音频领域,表现更为明显。80 年代、90 年代,国内静止变频基本上采用晶闸管作为功率开关元件,工艺水平基本上以8KC为上限。到2000 年,国内开始出现采用IGBT作为功率开关器件的变频技术,工作频率可达20KC,功率可达300KW。目前国内已出现50KC、100KW 的全固态电源,可以说静止变频技术目前国内处于高速发展的阶段。

晶闸管的使用与保护

  晶闸管是晶体闸流管的简称,它是具有PNPN 四层结构的各种开关器件的总称。按照国际电工委员会(IEC)的定义,晶闸管指那些具有3 个以上的PN 结,主电压——电流特征至少在一个象限内具有导通、阻断两个稳定状态,且可在这两个稳定状态之间进行转换的半导体器件。我们通常说的晶闸管是其中之一,统称可控硅(Silicon Controlled Rectifier),主要有普通晶闸管(KP)、快速晶闸管(KK)、高频晶闸管(KG)、双向可控硅、门极可关断晶闸管(GTO——GateTurn Off Thyristor)和光控晶闸管(LTT——LightTriggered Thristor)等。

晶闸管的应用

  由于技术上的原因,单个晶闸管的电压、电流容量是有限的,往往不能满足大功率应用的要求,为了解决这个问题,必须采用两个或更多晶闸管的串、并联工作方式。由于工艺条件的限制,晶闸管本身的特性参数存在差异,在晶闸管串、并联工作时,必须采取严格的措施,使电流电压差异限制在允许的范围之内,以保证各个晶闸管可靠工作。

晶闸管的串联

  通常使用两只晶闸管串联工作以解决单只晶闸管耐压不足的问题。这就需要解决晶闸管的工作电压平均分配问题, 包括静态均压与动态均压。静态均压可采用无感电阻串联分压的方式解决;动态均压比较复杂,这是因为:元件参数dv/dt 的差异以及反向恢复时间的差异导致开通与关断过程中元件承受的电压分配不均,极端情况可使支路电压全部加在一只晶闸管上。这一问题可采用并联电容以限制dv/dt,但是,实际上元件开通过程中电容通过元件放电影响di/dt,通常又在电容上串联电阻,形成RC 阻容吸收均压电路。为限制支路上的浪涌电流,通常在支路上串联饱和电感或磁环,这样就构成了如图所示的电路结构。

晶闸管的并联

  由于单个元件耐压水平的提高,每个元件并联工作以增大设备功率的情形更常见,以两只晶闸管并联工作为例,如图二所示。

  理想情况下电流分布,I1=I2=I/2,但是由于元件参数的差异,比如饱和导通压降的差异,di/dt的差异,电路安装时工艺上的细微差别造成分布电感上差异等,直接导致I1≠I2,严重时将使电流较大的元件因过流而烧毁,因此必须采取措施保证I1 与I2 的差别在允许的范围内。

  通常采取的办法是:1)采用共轭电感,以保证动态均流;2)并联RC 电路以吸收浪涌电压;3)尽量选用通态压降一致的晶闸管并联工作;4)严格安装工艺,保证各支路分布电感尽量一致,如图三所示

  以上所述的保护措施要根据元件工作频率的不足区别对待,在三相整流电路中,通常在电源端增设△形RC 滤波器。

  由于晶闸管自身特性参数的原因,其极限工作频率一般限制在8KC 以下,对于更高频率的使用要求,目前国内已经出现采用IGBT 作为功率开关元件的超音频电源。

IGBT 的使用与保护

  绝缘栅双极晶体管(IGBT 或IGT — Insulated Gate Bipolar Transistor),是80 年代中期发展起来的一种新型复合器件。IGBT 综合了MOSFET 和GTR 的优点,因而具有良好的特性。目前IGBT 的电流/电压等级已达1800A/1200V,关断时间已经缩短到40ns,工作频率可达40kHz,擎住现象得到改善,安全工作区(SOA)扩大。这些优越的性能使得IGBT 称为大功率开关电源、逆变器等电力电子装置的理想功率器件。IGBT 的驱动方式与可控硅有着明显的不同,导致控制电路有着很大的差异。可控硅采用强上升沿的窄脉冲信号驱动,而IGBT 采用方波驱动。

IGBT 对栅极驱动电路的要求

  IGBT 的静态和动态特性与栅极驱动条件密切相关。栅极的正偏压+VGE、负偏压-VGE 和栅极电阻RG 的大小,对IGBT 的通态电压、开关时间、开关损耗,承受短路能力以及dvce/dt 等参数都有不同程度的影响。

  栅极驱动电路提供给IGBT 的正偏压+VGE使IGBT 导通。在实际应用中,综合该电压对开通时间、开通损耗以及器件在短路时承受短路电流时间等方面的因素,通常使用+15V。栅极驱动电路提供给IGBT 的负偏压-VGE使其关断。它直接影响IGBT 的可靠运行,为了防止IGBT 产生动态擎住现象,栅极负偏压应为-5V 或更低一些的电压,负偏压的大小对关断时间损耗的影响不大。

  此外,栅极驱动电压必须有足够快的上升和下降速度,使IGBT 尽快开通和关断,以减少开通和关断损耗。在器件导通后,驱动电压和电流应保持足够的幅度,保证IGBT 处于饱和状态。由于IGBT 多用于高电压、大电流场合,信号控制电路与驱动电路之间应采用抗干扰能力强、信号传输时间短的高速光电隔离器件加以隔离。为了提高抗干扰能力,应采用驱动电路到IGBT 模块的引线尽可能短、引线为双胶线或屏蔽线等措施。

IGBT 的保护措施

  由于IGBT 具有极高的输入阻抗,容易造成静电击穿,将IGBT 用于电力变换时,为了防止异常现象造成器件损坏,通常采用下列保护措施:

  1)通过检出的过电流信号切断栅极信号,实现过电流保护;

  2)利用缓冲电路抑制过电压,并限制过高的dv/dt;

  3)利用温度传感器检测IGBT 的外壳温度,当超过允许温度时主电路跳闸,实现过热保护。由于IGBT 具有正温度系数和良好的并联工作特性,IGBT 多采用多只元件并联工作,主电路除对称性外,无其他特殊要求。

  从目前的使用情况看,采用IGBT 作为开关元件的静止变频电源的故障率明显较低,元器件损坏的较少,维修费用也较低,是静止变频技术新的发展方向。


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邮科电源技术学院 - 北京赛车pk拾开奖号码查询,北京赛车pk拾开奖直播,北京赛车pk拾走势 /news/20101018155349.html 邮科 2010-10-18 15:53:49   从用户的角度看,很难确定哪一种方式更好。不断提高的系统复杂度为考虑使用数字电源管理方案的用户铺平了道路,虽然有些设想在不久以前还看起来难以逾越。但是,数字电源产品的应用案例及其相关的一些传说表明,人们在某种程度上为数字系统所能处理的问题蒙上了一层不切实际的光环。随着这项技术步入其自然的发展轨道,应该平息其所伴随的神秘色彩以及不切实际的宣传。用户随后所面临的问题是:那一种方案最好?

  总的来说,电源管理没有纯粹的数字或模拟方案。以模拟控制架构为例,其内部脉宽调制电路即包含了数字电路,例如:时钟、门电路等(如BobMammano设计的SG1524)。三十年后,数字脉宽调制(PWM)成电路同样也包含了明显的模拟电路,如:ADC、基准源、放大器等。因此,正确的方案选择取决于电路功能的合理划分,而正确的划分又与当前可以利用的技术和系统需求有关。因此,当前的划分标准可能不同于将来的标准。

  目前,为了满足系统误差的要求,一个理想的系统应能提供较高精度,要求电源具有更小的体积,而且满足高速通信、高速处理系统中微处理器或ASIC对电源容限的苛刻要求。基准精度一般为1%,而最新的处理器、ASIC电源要求误差不超过几毫伏。工作在低压状态时,要求优于1%的精度,而且在高温情况下也必须满足这一精度要求,目前大多数系统的工作温度范围为0℃~85℃。

  由于多处理器核或小尺寸处理器对应的I/O口对于不正确的压差所引起的“闭锁”现象非常敏感,电源的跟踪与上电顺序也非常关键。复杂的电路板需要多电源供电,因此对上电顺序和跟踪的要求也更加严格。这些功能利用模拟技术很难实现,而数字技术则可解决这一复杂问题,提供精确、简单的方案。

  

  表1

  

  表2

  高端系统要求近乎为零的故障时间,因此,对于冗余系统的监控也十分重要,以确保系统可靠工作。这就需要了解产生电源故障的原因和过程,在出现问题时采取迅速的解决措施。用模拟技术构建监控电路需要很多分离元件或专用电路。有些系统由于受体积、价格及复杂度的限制,不得不简化了监控环节,导致较低的系统可靠性。对于数字系统来说,提供这种系统检控几乎不需要增加系统成本。在数字系统中,用于数字引擎操作的信息采用数字格式,可以很容易地增加通信容量。

  为了快速占领市场、支持产品的需求,设计人员常常在很仓促情况下开发ASIC,甚至没有经过完整的评估就投入使用。从而使产品在投放市场的过程中处于两难境地,一方面可能需要昂贵的招回成本,修改工作电压、监控电路及上电顺序控制;另一方面可能忽视系统的可靠性,为系统的后续使用埋下隐患。这两种情况都违背了零失效时间的系统要求,这时,比较明智的选择可能是数字方案,对系统进行现场编程,对用户来说实现方便、透明的系统升级。

  

  图1:基本数字处理功能,基于MAX8688数字控制/监测IC

  

  图2:可控制、监测4路电源的系统

  方案的折中考虑

  从目前的系统及不断涌现的需求看,利用模拟方法解决所有问题显然不能满足发展的需求。目前,很多用户在考虑数字方案时,比较关心的一个问题是“闭环问题”。对于大多数工程师来说,数字电源意味着一个能够进行数据通信、读写信息、更改设置、无需改变硬件进行升级的系统,在数字域完成这些操作无需闭环反馈。

  对于选择数字电源还是模拟电源这个问题,其原则应该是“合适就好”。如上所述,数字或模拟方案都不能保证所用功能的最优化。每种方案都有其固有的优点和缺点,正确的系统分析有助于为具体的应用提供最合理的解决方案。

  

  表3:模拟与数字电路分析

  上表中的脉宽调制电路(PWM)可能最好保留模拟架构,它主要由基准、误差放大器、比较器和电压斜波电路组成,有些方案还包括滞回电路。任何情况下,保留这些基本的模拟电路单元都是比较理想的选择,它占用更小的硅片面积,也更便宜。PWM控制IC包括许多其它单元(电压调节、MOSFET驱动、远端检测放大器、欠压锁存电路及过压、过流保护电路),但大部分电路不受PWM电路形式(模拟或数字)的影响。

  对保护电路的需求没有改变,但要求电路在发生故障时做出快速响应,一般要求在几个ns以内。采用最快的并行比较型ADC结构,可以提高数据量化的速度,但更多的响应时间由判决引擎(处理器或状态机)决定。考虑到驱动链路固有的传输延时,所产生的总延时是难以接受的。因此,过流、过压保护功能需要放在模拟电路侧。

  对于电流的测量,通常需要一个低失调、高线性度、高共模抑制比的差分放大器。这些要求不受量化数据的影响,只能通过高性能模拟电路才能满足这一严格的要求。实际设计中,无论是否量化数据,电流和温度的监测需采用模拟方案。

  不管采用数字方案还是模拟方案,基准源都是必需的。在数字系统中,它为ADC提供参考电压,从某种程度上讲这也更倾向于模拟设计。ADC为数字输出,但决定其精度与线性指标的是模拟电路。为此,我们把基准和ADC都放在了表3的左侧。

  显然,通信电路属于数字部分,非易失存储器用于存储电源设置。不管是处理器还是状态机,都是数字方案的控制核心。DAC包含大部分模拟电路,但是,考虑到数字电路在DAC中的重要地位,我们将其置于表格右侧。

  另外一项有价值的数字技术是低速控制回路,可以进一步提高系统模拟输出的精度。该任务不可能由模拟电路实现,而是依靠高性能ADC精确、复杂的校准过程来实现,由此我们可以看到一个真正的混合信号处理架构,是精密的模拟电路与灵活的数字电路的有机结合。这种机制中所需要的ADC与数字PWM中的ADC不同。PWMADC要求拥有高分辨率和速率,而ADC不可能在同时拥有高速、高精度的同时保持低成本。总的来说,PWMADC必须采用闪电式ADC提供必要的速率,而这种ADC拓扑在分辨率超过8位时就不太实用了,8位ADC与12位ADC相比精度降低了大约16倍,因此,比较可行的方案是选择12位SARADC,能够以较低的成本提供高精度和合理的转换速率。

  经过数字转换后,用户可以方便地设定多个门限检测过压、欠压、过流、高温等故障。为了在检测到上述故障时做出快速的响应,有必要选择模拟电路,但非常精确的门限检测则需通过数字化实现。数字电路可以为上述检测设定多种门限,并可以用不同方法实现。例如,告警和故障门限可以简单地用标志位实现,也可以控制关闭输出。

  为大部分现有的模拟PWM架构增加数字功能的一种方法是结合专用IC,例如Maxim的MAX8688。该IC配合模拟PWM电路,可以实现一系列数字功能。这种方法有两个优势:一是所选择的电源管理器件仍然可以作为主电源输出;二是所有用于监控、跟踪、裕量设置、基准设置的分立电路可以针对一个电源进行设置,结合一些附加的逻辑电路,我们的器件提供4×4TQFN封装。

  利用检流电阻、电感或电路板引线的直流电阻可以检测不同的输出电压、电流,从而监视电源输出。通过比较REFIN和反馈信号,直接控制PWM操作和输出电压设置。借助用户可编程寄存器智能模块,可以实现软启动、启动延时、关闭延时、软关闭、摆率控制等功能,同时也可以实现过压、欠压、过流、高温保护。

  作为输出监控的附属产品,裕量与电流分配等简单功能不增加系统的任何成本。这样,在考虑整个系统成本的情况下,MAX8688提供了一种简单而又精准的数字电源管理方法。


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