E高频开关电源模块说明
书
Revised by Jack on December 14,2020
尊敬的用户：感谢阁下选用本公司产品！
我公司的电力模块，是在引进国外电源先进技术的基础上，结合了国内多年高频开关电源在电力系统的运行经验，不断优化设计，改进工艺，提高质量，最新推出的电力操作电源系列产品，广泛适用于35kV～500kV的变电站电力电源中。Z系列模块为自然冷却型，E系列模块为智能风冷型。特别说明：E系列模块，采用低功耗设计，模块的体积小，功率密度高！采用温控独立风道的散热方式，模块的温升、防尘、使用寿命等性能，均优于同类的常规的风冷模块。
Z型和E型模块，都是智能化电力电源模块，与监控的接口采用数字量通信方式。为了提高您的设计和使用效率，请阁下认真阅读下面的内容。
1.技术规格及外观
1.1模块的技术规格参数见表1。
表1 Z型和E型电源模块技术规格参数表
模块的外观尺寸
模块的外观尺寸见图1。
Z型模块 E型模块（括号内尺寸为E22020外观尺寸）
图1 模块的外观尺寸
2．功能特点
优良的兼容性
Z型和E型模块，采用的是同一种机芯，具有完全相同的控制方式和功能。
高亮度数码显示
Z型和E型模块，面板皆有3位高亮数码管显示屏。可显示的内容有：输出电压和输出电流，模块的多种运行方式，设置参数，故障状态等。
简化的2按键操作
Z型和E型模块的功能、参数设置和数据查阅均可通过面板上的2个按键（
键和键）组合完成，使模块面板更为简洁，操作更为方便、可靠。
2.4输入回路设计有谐波抑制、PFC电路
输入电网谐波畸变，由PFC电路降到最小，使Z型和E型模块，在电网谐波较严重的地方工作更可靠，对电网的谐波辐射减到最小。
2.5完善的运行功能
1）采用监控器控制模块
模块完全按监控的读写指令运行。当模块脱离监控后，模块继续维持原输出
状态，经过约4分钟延时后，模块自动转换到浮充状态（出厂设定浮充电压
为243V，用户可以重新设定）,以及预设定的限流输出（出厂设定的输出限
流值为10A，用户可以重新设定）。保证运行的安全和电池的寿命。
2）采用手动控制模块
脱离监控器，模块按手动设定均/浮电压值、限流值等参数，然后手动切换到均/浮充状态运行。以适应不同情况的要求。注意：此时模块不能自动进行均/浮充状态转换，需要手动切换均/浮充状态。
2.6先进的数字通信控制
Z型和E型模块，均通过RS485与监控器通信，实现自动控制功能。监控器可以改写模块的量有：均充电压值、浮充电压值、充电限流值、均/浮充状态值。
当然，监控器也可以实时控制模块的输出电压和模块输出限流。
监控器可以读模块的参数有：模块输出电压值、输出电流值、模块限流设定
值、模块均/浮充状态、模块开/关机状态和模块告警状态。
2.7多项功能设置菜单
Z型和E型模块，有8项功能菜单可供用户使用。按顺序可以分别设置模块的地址、均充电压、浮充电压、充电限流、显示电压校准、显示电流校准、波特率、均/浮充选择。
2.8手动电压电流微调
Z型和E型模块，面板设有2个微调电位器，运行中可以用之手动校准模块输出电压、电流值的偏差，使模块的设定值和模块输出的实测值一致。
2.9独到散热方式
Z型模块选用了特殊的铝合金导流槽
散热器，自冷散热；E型模块采用了
独立风道风冷散热设计，在独立的隔
离风道中，风扇根据散热器的温升，
智能2档变速，增加模块的使用寿命。
带电热插拔
Z型和E型模块都采用带电热插拔座
连接。
3. 模块手动操作
模块手动操作在模块的前面板上实行。
模块前面板
模块前面板见图2。 Z型模块 E型模块
操作按键图2 模块前面板
Z型和E型模块，前面板上有2个轻触按键，分别为菜单键和修改键。
1）菜单键：面板标识“”。第1功能，选择操作菜单时使用；第2功能，配合键操作模块开/关机及
存数据。
2）修改键：面板标识“”。第1功能，修改各项菜单的值时使用；第2功能，配合键操作模块开/关机及保存数据。
LED数码显示屏
3位高亮数码管显示屏，显示模块运行状态、参数等信息。正常运行时，显示模块的输出电压或模块的输出电流（可用键切换）；非正常运行时，模块关机，显示“OFF”；模块保护或有故障，显示“Err”。
指示灯
Z型和E型模块，面板都有1个工作状态指示灯。绿色LED发光二极管闪烁，模块正常运行；如绿色LED发光二极管不闪烁（常亮或长灭），表示模块MCU死
机，需要断开模块的交流，重新开机或维护。
微调电位器
Z型和E型模块，面板上都有2个微调电位器，分别为电压微调电位器和电流微调电位器。当模块输出电压的实测值与设定值有偏差时，可调节电压微调电位器；
当模块输出限流的实测值与设定值有偏差时，可调节电流微调电位器。顺时针方向量值增大，逆时针方向量值减小。
出厂时这2个电位器已经校准，因此，一般情况下，用户不需要调节这2个电位器。
模块手动操作
3.6.1 操作流程图
Z型和E型模块手动操作流程见图3。
3.6.2 开/关机操作
模块关机状态下，按住和双键，保持6s，模块开机，显示屏进入开机默认主画面，显示模块的输出电压值；模块开机状态下，按住和双键，保持
6s，模块关机，显示屏显示“OFF”。
3.6.3 切换主画面操作
模块上电初始化完成后，模块显示屏进入开机默认主画面，显示模块的输出电压实际值。如果用户要显示模块输出电流的实际值，按一次键，此时模块显示屏显示的内容是模块输出电流的实际值。主画面通过按键，可以循环显示模块的输出电压值/输出电流值。用户停止操作时，该主画面显示的项目将保留不会改变，除非关机或故障。
3.6.4 菜单操作
模块菜单中，一个菜单项目由菜单标号和数据2栏组成。共有9个菜单项目（菜单项目的标号分别为“－1－”至“－9－”），其中前8个项目供用户查阅和修改数据。通过按键顺序循环切换菜单项目，通过按键修改该项目的数据。例，菜单标号“－1－”出现时，再按键一次，出现的下一栏即为第1项目的数据。
1）键按下的次数与显示菜单项目对应关系。
1次：－1－。菜单标号1，不可修改。
2次：模块地址值。用键修改，选值范围：000～031。按一次，值＋1，循环显示。默认值“000”。
3次：－2－。菜单标号2，不可修改。
4次：均充电压值。用键修改，选值范围：198～286（110V系统，99～143；48V系统，44～64）。
按一次，值＋1（110V、48V系统，+），循环显示。默认值“254”
（110V系统，127；48V系统，）。
5次：－3－。菜单标号3，不可修改。
6次：浮充电压值。用键修改，选值范围：198～286（110V系统，99～143；48V系统，44～64）。按一次值＋1（110V、48V系统，+），循
环显示。默认值“243”（110V系统，；48V系统，54）。
7次：－4－。菜单标号4，不可修改。
8次：模块输出限流值。用键修改，选值范围：～（5A模块，～；20A 模块，～）。按一次，值＋，循环显示。默认值“”（5A模块，；
20A模块，）。
9次：－5－。菜单标号5，不可修改。
10次：显示电压校准值。用键修改，选值范围：190～290（110V系统，90～150；48V系统，43～65），按一次，值＋1（110V、48V系统，
+），循环显示。默认值“286”（110V系统，143；48V系统，63）。11次：－6－。菜单标号6，不可修改。
12次：显示电流校准值。用键修改，选值范围：～（5A模块，～；20A 模块，～）。按一次，值＋，循环显示。默认值“”（5A模块，；
20A模块，）。
13次：－7－。菜单标号7，不可修改。
14次：波特率值。用键修改，可选值：和两个值，循环显示。默认值“”。
15次：－8－。菜单标号8，不可修改。
16次：均浮充状态值。用键修改，可选值：P-L和P-H两个值，循环显示。默认值P-L。P－L表示浮充状态，P－H表示均充状态。（注：P
—E值为监控强制输出电压状态，不可手动选择）。
17次：－9－。菜单标号9，不可修改。
18次：出厂调试专用菜单。对用户不开放。
2）菜单的退出
a）数据保存退出
在任一菜单状态下，先按住键，再按键，显示屏将退回开机默认
主画面，修改的参数生效，修改的参数被保存。
b）数据不保存退出
在显示菜单号“－n－”（n表示菜单号数字）的状态下，按键，显示
屏将退回开机默认主主显示屏，修改的参数无效，修改的参数不被保
存。
各项菜单中的值的说明
1）地址值（00～31）。表示模块的地址，没有单位。工作中，模块地址是模块身份识别标志。一组模块中，不允许有相同的模块地址存在。
2）均充电压值（198～286）。模块工作在均充状态时的输出电压值，单位V。
3）浮充电压值（198～286）。模块工作在浮充状态时的输出电压值，单位V。
4）模块输出限流值（～10）。模块工作限流点的值，单位A。（5A模块，～5；20A模块，2～20）。
5）显示电压校准值（190～290）。模块显示电压校准值，单位V。模块显示值与实际值有偏差时，把显示电压校准值调节到与实际值相等，保存退出后，显示值校正自动完成。
6）显示电流校准值（～）。模块显示电流校准值，单位A。模块显示值与实际值有偏差时，把显示电流校准值调节到与实际值相等，保存退出后，显示值自动校正完毕。
7）波特率值（或）。模块通信的波特率，单位kbps。
8）均浮充状态值（P-L、P-H和P-E）。值P-L，为浮充状态，模块输出浮充电压（其值由第－3－项菜单设定）；值P-H，为均充状态，模块输出均充电压
（其值由第－2－项菜单设定）。（注：值P-E，为监控器控制模块时，强制输出状态，菜单不可操作）。
4 模块的控制
模块的自动控制
Z型和E型模块都采用RS485通信方式与监控器连接，实现数字自动控制。
4.1.1 监控器控制模块的3种方式
监控器控制模块的可以从以下3种控制方式中选择其一。
1) 方式1：监控器默认模块出厂设定值，由监控器实时给定的电压值，控制模块
的输出电压值（P－E），由监控器实时给定限流值控制模块输出限
流值。
2) 方式2：首先，监控器改写模块的均充/浮充电压值，然后由监控器控制模块的
均充/浮充（P－H/P-L）状态，由监控器实时给定限流值控制模块输出
限流值。
3) 方式3：首先，由手动设定模块的均充/浮充电压值，然后由监控器控制模块的
均充/浮充（P－H/P-L）状态，由监控器实时给定限流值控制模块输出
限流值。
4.1.2 RS485通信接口
Z型和E型模块都采用RS485通信方式，由监控器对模块进行读写操作,监控器对模块的控制如下。
1）调节量：设置模块的均充电压值，浮充电压值，调节模块的输出电压，模块的输出限流值。
2）控制量：控制模块开/关机，控制模块的均/浮充状态切换。
3）读状态和参数：模块开/关机状态，模块均/浮充状态，模块告警状态以及模
块工作电压、电流，模块限流点、模块均/浮充电压值。
4）模块通信波特率：有2档可以选择，即 /。出厂默认设置为。
4.1.3 通信规约
Z型和E型模块通信规约说明如下。
1) 字符格式，8位数据位，1位停止位，奇校验。
模块采用51单片机的多机通信方式工作。由上位机发往整流模块的命令信息在发送SOI和ADR（SOI加ADR共三个字节）时，应确保其校验位为1；而在发送命令信息其它数据时，应确保其校验位为0。由整流模块往监控模块发的响应信息中每字节的校验位SM2都为0。由监控模块发往整流模块的命令信息采用奇校验方式可通过将字节的最高位置1或置0来保证SM2位为1或0。
2) CRC校验
数据校验采用CRC12校验。
3) 浮点数
浮点数的存储格式为四个字节，转换为HEX-ASCII码后传输，浮点数采用
IEEE32位标准浮点数格式（标准C语言浮点数格式），长度为32bits。
4.1.4 模块与监控通信中断时模块的输出
模块与监控通信中断时，模块维持原来输出电压值和限流值，经过一定延时（约4min）之后，模块输出电压自动回到模块初上电时浮充电压值（出厂设定为243V），模块输出限流值自动回到初上电时限流点（出厂默认设定为
10A），对电池实现保护。
模块的手动控制
Z型和E型模块都可以脱离监控器，采用手动控制，单台或多台并机运行。如，模块单独作为控母供电电源，控母得到一个稳定的直流电压（如，220伏）。这个固定电压值可由模块面板手动给定，不需要监控调节。
1）单台模块供电
连接模块三相交流输入端Ua、Ub、Uc和直流输出端DC+、DC-，不连接通
讯线和并机线。重新设置模块输出电压值到所需的电压值即可。模块出厂设定浮充电压值为243V（220V系统）。
2）多台模块并机供电
连接模块三相交流输入端Uu、Uv、Uw和直流输出端DC+、DC-，插好并机
线。重新设置并联模块组中每一台模块输出电压值到所需的电压值即可。模块出厂设定浮充电压值为243V（220V系统）。
5 模块的对外连接
Z型和E型模块对外连接都通过模块后背板上的
一体化热插拔座实现，与系统的连接和维护十
分方便。
模块的后背板
模块的后背板见图4。
模块的对外连接
Z型和E型模块采用带电热插拔接口和系统连接。
模块的热插拔座上另装有PCB信号连接板，用于
模块的并机和通信连接。图5为模块带电热插拔
座和管脚定义。
5.2.1 交流输入：Ua、Ub、Uc分别接热插拔座的
1＃、3＃、4＃针，不分相序。 Z型模块 E型模块
5.2.2 直流输出：DC＋，接热插拔座的28＃针；图4 模块后背板
DC－，接热插拔座的29＃针。
5.2.3 并机口
模块并联运行时，用模块附件中配送的并机线，分别插上各模块插座PCB信号连接板上的并机口（IDC10），将多台模块并联。否则模块不能正常并机运行。5.2.4 RS485通信口
PCB信号连接板上的RS485通信口的“＋”端为1脚，“－”端为2脚。通信口用于和监控器RS485通信口连
图5 模块热插拔座及管脚定义
接，实现自动控制。注：多台模块并机时，由于并机线已经将各模块的RS485通信口并联，所以与监控器连接时，任意选择一台模块的接口与监
控器连接即可。
5.2.5接地: 2＃针是接地针，即连接设备的
外壳大地。
6 模块安装尺寸
模块开孔尺寸
1）Z型模块和E22020的开孔尺寸为：
132mm×278mm（宽×高）。见图6a）。
2）E型模块（除E22020模块外）的开
孔尺寸为： a) Z型（E22020）模块 b） E型模块
120mm×222mm（宽×高）。图6 模块的开孔尺寸
见图6b）。
模块热插拔座位置
1）模块热插拔座的位置正视图见图7；
2）模块热插拔座的位置侧视图见图8。
模块的侧面尺寸
1） Z型模块的侧面的尺寸见图8a）。
2） E型模块的侧面的尺寸见图8b）。
图7 模块热插拔座的位置尺寸
a）Z型模块 b）E型模块
图8 模块侧面尺寸
7 模块保护功能
模块输入过压/欠压保护
当模块交流输入电压小于270±10Vac或模块交流输入电压大于456±5V（回差值15±5V ）时，模块保护。模块无直流输出，LED数码窗显示“Err”。当模块交流输入电压恢复到正常值时，模块自动恢复正常工作。
交流缺相
当模块交流3相输入缺相时，模块保护。模块无直流输出，LED数码窗显示
“Err”。当模块交流输入恢复正常时，模块自动恢复正常工作。
模块直流电压输出过压保护
当模块输出直流端电压值大于315±5V时，模块保护。模块无直流输出，LED数码窗显示“Err”。当模块输出直流端电压值恢复到小于315±5V时，模块自动恢复正常工作。
模块过温保护
当模块的风道堵塞或模块运行的环境温度过高，使模块散热器的温度大于
85±3o C时（回差值约10o C），模块保护。模块无直流输出，LED数码窗显示“Err”。当模块散热器温度恢复到正常值时，模块自动恢复正常工作。
模块输出短路
当模块直流输出短路时，模块限流输出，输出电流值为模块额定电流的105％。
LED数码窗显示电压值为0，显示输出电流为额定电流的105％。当短路排除，模块自动恢复正常工作。
模块保护及故障处理
发生、、、和款所列的保护时，用户可以关闭模块交流输入，排除保护条件之
后，重新启动模块。若故障仍然不能排除，应由厂家指定的专业人员给予处
理，用户不可自行拆开模块盖子，自行维修。
8．模块使用的几点说明
主从机仲裁
多模块并机运行时，由MCU仲裁出一台模块作为主机运行，其它模块作为从机受控运行。仲裁过程发生在初上电，或者是主模块退出运行的情况下，由模块自动完成，不需要用户干涉。在同时上电时，地址值高的模块总为主模块。
模块输出电压值：并联运行模块组的输出电压值等于主模块的输出电压值。
模块输出限流值：模块组输出限流值等于各个模块输出限流值之和。
9 系统接线及调试
安装前的准备
安装前应先检查模块的外观有无变形、螺钉松动、损坏。如外观完好，方可进行下一步的安装调试。
接线
系统接线图9、图10和图11为我方提供的典型参考接线。应该注意，有极性要求的接口不得接错。接线应该在不通电的情况下进行。在模块组输出DC+端到HM+之间建议接上防倒灌二极管。连接线的金属裸露部分不可露出热插拔端子孔，以防机器运行时端子与端子、端子与外壳之间发生打火而造成机器损坏。
系统投运前模块上电检查
系统接线完毕，插好模块的并机线，经检查无误后，在不接入电池组情况下，模块通电（注意：模块通电后不得带电插拔模块并机线）。
用户在模块上电后，应先检查模块的出厂设定值与系统实际条件是否相符，作出必要的调整。
1）模块初上电时的出厂设定值（以下涉及的数据，都以220V10A模块为例）初上电均/浮充状态值＝P－L（浮充）；
初上电浮充电压值＝243V；
初上电均充电压值＝254V；
初上电限流点＝10A；
模块地址值＝1；
模块通信波特率＝。
2）对出厂设定值进行必要的修正
检查系统的实际条件与模块初上电时的出厂设定值的差异，调整模块初上电
时的设定值。用户应根据系统实际条件，对模块初上电时的出厂设定值进行
必要的修正。修正方法按《模块手动操作》章节操作，保存退出即可。
系统调试
第一次送电时：首先断开电池回路，然后模块送交流电源；等直流输出端正常后，检查确认模块输出电压极性与电池组接入的电压极性的正确性，再投入电池回路。通电顺序为，先合上模块交流输入开关，工作正常后，再合上模块直流输出开关（如果接有直流输出开关）。切记：当电池极性反接时会烧坏模块的整流输出部分电路。
图9 Z型模块系统接线方案
图10 E型模块系统接线方案1
通讯系统电源 （高频开关电源、免维护电池）技术规范书
1、概述 1.1本技术规范书仅适用于2011主网技改工程。 1.2本规范未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范，卖方应提供符 合本规范书和遵照国际电工委员会标准（IEC）、国际公制（SI）及国家标准的符合国家电力行业标准的优质产品。技术指标应符合YD/T731《通讯用高频开关整流器》的规定。 1.3本规范未尽事宜，双方协商解决。 2、主要技术要求 2.1 供货数量： 序号名称规格及型号单位数量备注 1 高频开关电源屏-48V/120A（4*30A）面 4 2 蓄电池屏48V/300AH，每组24只，-2V 面8 3 电池巡检仪每套可接48只电池套 4 高频开关电源：-48V/120A （4*30A） 4套 蓄电池： -48V/300AH 4组（包括电池柜） 每套两组每组24只，2V/只 2.2设备电气性能 3.单套高频开关电源配置： 1)具备交流输入配电单元、整流单元、直流输出配电单元、监控单元，并为一体化机 柜，应能至少接入2组蓄电池。 2)具备完善的故障告警、保护功能（交流输入故障、直流输出故障、整流单元故障、 监控单元故障等自动保护功能），且部分状态具有自动恢复功能（交流过压、欠压、直流过流、过温）。 3)交流配电单元： 输入2路，输入电压：三相五线制：380V±20%,50±10%HZ，2路交流输入电源能自动切换，且互为主备用。 输出：三相输出分路（2路）：2路32A，2路25A 单相输出分路（14路）：2路20A，8路10A，4路6A。 4)直流配电单元： 输入：整流4路：48V/4*30A,可调整为(10A-20A-30A-60A，最大能达到120A。
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
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 (1) 1．主电路的选型（方案设计） (1) 2.控制电路设计 (4) 3.总体实现框架 (4) 二、主要参数及电路设计 (5) 1.主电路参数设计 (5) 2.控制电路参数设计 (7) 3.保护电路的设计以及参数整定 (8) 4.过压和欠压保护 (8) 三、仿真验证（设计测试方案、存在的问题及解决方法） (9) 1、主电路测试 (9) 2、驱动电路测试 (10) 3、保护电路测试 (10) 四、小结 (11) 参考文献 (11)
DUMB-48/50H 壁挂式高频开关电源系统使用说明书
目录
1. 产品简介 .......................................................... 2
2. 系统配置 ......................................................... 2
3. 机械安装 .......................................................... 2
4. 电气安装 .......................................................... 3
5. 开通调试 .......................................................... 4
附录一 控制器及设置 ................................................... 5
附录二 系统输出告警及处理措施 ......................................... 7
附录三 系统参数设置说明 ............................................... 8
附录四 整流模块 ....................................................... 8
公司地址：北京市丰台区科技园区星火路 8 号
邮政编码：100070
全球服务电话 +86-10-63783099
投诉热线：（010）63783055
网址：https://www.doczj.com/doc/bd8789464.html,
安全注意事项 在开始安装或操作之前，请仔细阅读操作指南和注意事项，以避免意外事故的发 生。产品及产品使用手册中的“注意、警告、危险”等事项，不代表所应遵守的 所有安全事项，只作为各种安装、使用操作中的安全注意事项的补充。因此，负 责产品安装、操作的人员必须经过专业培训，掌握系统的正确操作方法以及各种 安全注意事项后方可进行设备的各项安装或操作。 在进行本公司设备的各项安装或操作时，必须遵守相关行业的安全规范和工程设 计规范，严格遵守本公司提供的相关设备注意事项和特殊安全指示。
电气安全 接地
z 安装设备时，必须首先安装保护地线；拆除设备时，必须最后拆出保护地线。 z 操作通电之前，确保设备已可靠接地。
高压 本电源系统运行时部分部件带有高压，直接接触或通过潮湿物体间接 接触这些部件，会带来致命的危险。
危险 不规范、不正确的操作，可能导致起火或电击等意外。交流电缆的架 接、走线经过区域必须遵循所在地的法规和规范。进行各项高压操作 的人员必须具有高压、交流电作业资质。
工具 在进行高压、交流电各种操作时，必需使用专用工具，不得使用普通
警告 或自制的工具。 短路
严禁操作时将电源系统直流配电正、负极短路或将非接地极（端）对 危险 地短路。本电源设备短路时将会引起强烈电弧或设备起火，危及人身
和设备的安全。 雷雨
危险 严禁在雷雨天气下进行高压、交流电作业。 静电
人体产生的静电会损坏电路板上的静电敏感元器件，如大规模集成电 路（IC）等。在接触设备、电路板或 IC 芯片等前，为防止人体静电 注意 损坏敏感元器件，必须佩戴防静电手腕，并将防静电手腕的另一端良 好接地。 防液防爆 本产品应放置在远离液体的区域，禁止安装在通风口、空调口、机房 出线窗等易漏水位置下方，防止液体进入设备内部造成短路。严禁将 警告 设备置于易燃、易爆、有腐蚀性气体或烟雾环境中，严禁在该种环境 下进行任何操作。 结构部件 严禁擅自改装设备结构和更换板件位置，严禁擅自更换元器件，严禁 警告 擅自在机柜上钻孔。不符合要求的改动会影响设备的散热、电磁屏蔽 等性能，自行钻孔还会导致金属屑进入机柜致使电路板短路。 物体尖角 警告 用手搬运设备时，要佩带保护手套，防止利物割伤。 电池安全 进行电池作业之前，必须仔细阅读电池的使用手册，作业中遵循所规 危险 定的安全注意事项，以及电池的正确连接方法。 z 电池所处环境要求无阳光直射或雨淋，干燥且通风良好，无腐蚀性气体，远离火 源、有机溶液。
第1页
z 电池温度过高会导致电池变形、损坏或电解液溢出。
z 电池具有极高的电能能量，不规范的操作将会造成严重危险。操作中必须严格遵
循电池作业所规定的安全注意事项，必须注意操作空间对带电作业所产生的影响，
小心防范电池短路。
z 安装、维修、拆卸等操作前，确保电池回路已断开。 z 电池在搬运过程中应始终保持正面向上，严禁倒置、倾斜。 z 操作时必须使用专用绝缘工具。 z 操作时必须做好防护措施，应使用防护眼镜、橡胶手套、橡胶靴子、橡胶围裙等。
执行标准
GB 4943.1-2011 《信息技术设备的安全》
GB/T 3873-1983 《通信设备产品包装通用技术条件》
GB/T 9254-2008 《信息技术设备的无线电骚扰限制和测量方法》
GB/T 16821-2007 《通信用电源设备通用试验方法》
YD 5083-2005
《电信设备抗地震性能检测规范》
YD 5096-2016
《通信用电源设备抗地震性能检测规范》
YD/T 1051-2010 《通信局（站）电源系统总技术要求》
YD/T 1058-2015 《通信用高频开关组合电源》
YD/T 282-2000 《通信设备可靠性通用试验方法》
YD/T 5040-2005 《通信电源设备安装工程设计规范》
YD/T 585-2010 《通信用配电设备》
YD/T 731-2008 《通信用高频开关整流器》
YD/T 944-2007 《通信电源设备防雷技术要求和测试方法》
YD/T 983-2013 《通信电源设备电磁兼容性极限值及测量方法》
TB/T2993.3-2000 《铁路通信站用-48V 高频开关整流设备》
TB/T2169-2002 《铁路中间站通信电源设备技术条件》
1.产品简介
DUMB-48/50H 壁挂式高频开关电源系统(以下简称系统)采用模块化设计、紧凑式 结构, 由控制器、整流器、交流配电单元、直流配电单元、电能检测单元等部分组成。 该系统将交流电转换成稳定的-48V 直流电，适用于铁塔、电信、移动、联通、传输、 接入网，以及专网领域（如水利、电力、军队、公安、铁路、银行、计算机中心等） 需要直流电源系统的场所。
2．系统配置
系统配置见表 2。
表 2 系统配置
项目
室内型
外形尺寸 长*宽*高 450*280*600（mm）
室外 I 型 520*280*600（mm）
输入制式 单相三线制
整流模块 ≤3 台 系 交流输入 统 AC IN 断路器 63A/2P
≤3 台 断路器 63A/2P
配 交流防雷 单相 C 级，In=20KA，Imax=40KA 置 AC SPD
电池输入 断路器 125A/1P×2 断路器 125A/1P×2
室外 II 型 520*280*600（mm）
≤3 台 断路器 63A/2P
断路器 125A/1P×2
以
实
一次下电：63A/1P× 一次下电：63A/1P× 一次下电：63A/1P×
物
4、10A/1P×8 （断 4、10A/1P×8 （断路 4、10A/1P×8 （断路
为
路器）
器）
器）
直流输出 电保（二次）下电： 电保（二次）下电： 电保（二次）下电：
准
20A/1P × 1 、 10A/1P 20A/1P × 1 、 10A/1P 20A/1P × 1 、 10A/1P
×4（断路器)
×4（断路器)
×4（断路器)
温度范围 工作环境温度：-25～+45℃；贮存环境温度：-45～+70℃；
湿度范围
工作相对湿度：≤90%（40±2℃）（无凝露）； 贮存相对湿度：≤95%（40±2℃）（无凝露）。
工
大气压力 要求
大气压力(海拔）：70～106kPa（海拔：0～3000m）。注：海拔高度 3000m 以上系统应降额使用，海拔每升高 200m，则工作环境温度降 低 1℃。
作 交流输入 304～475Vac（相电压 176～275Vac）额定电流输出，在 156～304Vac
环 电压范围 （相电压 90～176Vac）降额输出。
境 输入频率 47.5～65Hz 额定直流 电压 -48VDC
稳压工作 范围 -42～-58VDC(额定负载)
效率 ≥94%(40%～100%负载率)
3. 机械安装
室内型壁挂包括壁挂式和落地式两种安装方式，室外型壁挂包括壁挂式、落地式 和抱杆式三种安装方式。
1、壁挂式安装。用 4 个膨胀螺栓 M10*95 将机柜的 4 个挂耳固定。如图 3-1 所示。
第2页
图 3-1 壁挂式安装图
2、抱杆式安装。抱箍有固定式和可调式两种。固定式抱箍安装：用 4 个六角头螺 栓 GB5781 M8*25 将机柜用抱箍固定在安装杆上，再用 4 组 M8 的螺母、平垫和弹垫组 合将抱箍与机柜安装板锁紧。可调式抱箍安装：用 4 组 M8*90 的六角头螺栓、M8 的螺 母、平垫和弹垫组合将抱箍固定在安装杆上，然后用 4 组六角头螺栓 GB5781 M8*25、 M8 的螺母、平垫和弹垫组合将抱箍与机柜安装板紧固。抱箍的尺寸可根据客户要求选 择，如图 3-2 所示。
图 3-2 抱杆式安装图 3、落地式安装。用 6 个 M6*12 的螺钉组合件将 2 个地脚安装在开关电源的底部两侧， 如图 3-3 所示。
图 3-3 落地式安装图
4.电气安装
用户自配线及端子见表 4-1。 表 4-1 用户自配线及端子
项目
室内型
室外 I 型
室外 II 型
交流输入线 L、N、PE
L、PE、N 连接线建 议不小于 10mm2， PE、N 线压接 M5 端 子。
L、PE、N 连接线建 议不小于 10mm2， PE、N 线压接 M5 端 子。
L、PE、N 连接线建 议不小于 10mm2， PE、N 线压接 M5 端 子。
负载及电池线
正排安装孔为 M5、M6 螺纹孔。 根据断路器、熔断器规格选择相应的导线及端子。
RS485
RS485 接口，网口 4 脚（蓝）为 A、8 脚（棕）为 B。
ETHERNET 以太网接口。
A1、B1 信 A2、B2
连接智能配电单元，与配电单元实现信息的交互。 2 组，连接铅酸电池检测单元、铁锂电池管理单元等。（预留）
号 BMV1、BMV2 2 组电池中性点电压检测（可扩展至 4 组）。
线 COM、NO
4 组干接点输出接口（可扩展至 8 组）。 阻性负载：1A 125VAC,2A 30VDC。
BT1、BT2 2 组电池温度检测接口（可扩展至 4 组）。
DI
2 组 DI 信号输入接口,DI1 门磁告警、DI2 风扇告警（可扩展至
4 组），无源输入。
注：导线连接位置按照系统标识、丝印、接线示意图，线缆压接端子的建议只针 对标准产品，具体以实物为准。
连接电力电缆
在连接电力电缆及信号线前，应检查确认所有断路器、熔断器处于分断位置。 连接交流电缆：将交流输入线连接到交流输入断路器和零地排上。 连接负载及电池电缆：将负载及电池的正极电缆接至系统正排，负载负极电缆连 接到负载空开或熔断器上，电池负极连接到电池熔断器上，如图4-1所示。
第3页
图 4-1 用户接线示意图 连接信号线
所有信号线连接到监控单元上，监控单元接口说明如图 4-2 所示。
BT、BMV扩展接口
A2 B2 A2 B2 A1 B1 1 2 BMV
DKD51
RS485 ETHERNET
1 2 3 4 BT1 BT2 + - + -
COM NO
DI1 DI2
图 4-2 信号接线示意图
5.开通调试
安全检查
检查现场工作环境符合表 2要求。 检查所有输入输出断路器及熔断器处于分断状态。所有输入输出连接线缆、信号 线、工作地线、保护地线连接牢固。并测量交流相间、相对零地间、直流输出正负母 排间、电池正负极间无短路现象。 检查机箱及接地零部件之间的接地电阻不大于0.1Ω。
开通调试
闭合交流配电箱开关电源输入总断路器，闭合开关电源交流输入总断路器。 逐一开启整流模块输入断路器，模块正常工作后，打开所有整流模块断路器。 整流模块正常工作后，用万用表测量正负母排输出电压为浮充电压出厂默认值 53.6V 时，再进行参数设置。
参数设置
电源系统首次开通运行时，需将控制器显示时间设置为当前时间，并根据现场电 池厂家信息设置控制器参数，参数名称见表 5。
表 5 参数名称
参数名称
电池组数
充电限流值
设置范围
电池容量 均充电压 浮充电压 直流欠压值
均浮转换值 电保下电值 一次下电值 二次下电值
设置范围参考 附录三
直流过压值
用万用表测量当前电池电压并记录，将整流模块的输出电压设置为电池实际电压， 插入电池熔丝，再将整流模块的输出电压设置成默认值 53.6V，系统正常工作。
第4页
一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算， 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路
图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 ２．单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
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。
第一章目录第一章：概述 第二章：安装 1.安装环境检查及通风和防尘要求 2.交流容量及连线要求 3.直流容量及连线要求 4.电池连线要求 5.接地 6.其它电缆连线 7.调试 第三章：电源系统 第四章：控制系统 第五章：交直流配电 第六章：操作 第七章：机械性能
第二章概述 一．简介 随着通讯技术的发展，新型通讯设备的迭出，对通讯电源提出了更高的要求。 DUM-48/50B智能开关通信电源是采用新型元器件设计、生产的新一代高频开关电源。具有容量大、可靠性高、智能化程度高、电网适应范围宽、维护方便等特点。适用于邮电通信、移动通信基站、水利电力、公安、铁路、计算中心等需要大功率直流电源的场所。 二．系统特点 1.DUM-48/50B智能开关通信电源交流输入电压适应范围宽： 三相供电266V～494V 2．DUM-48/50B智能开关电源整流器交流输入为三相无零线供电方式，彻底解决零线电流问题。 3．整流器具有缺相检测、保护电路。可以保证在有一相相电压失效的情况下（例如：一相断路），整流器仍能在一定范围内正常工作。整流器的输出电流不超过25A， 整流器不受输入端缺相的影响，继续工作。倘若，因为整流器输出端负载的变化， 一旦输出电流超过了25A，此时整流器输出电流会自动限流于25A处。 4．DUM-48/50B智能开关通信电源整流器采用无源功率因数校正技术，功率因数≥0.92。 5．整流器逆变整流部分采用先进可靠的全桥PWM相移谐振ZVZCS拓扑结构, 与其他拓扑结构相比，它有效地提高了整流器的效率（达到91%以上）。 6．DUM-48/50B智能开关通信电源采用民主均流技术，提高了系统可靠性，减少了设备日常维护工作。 7．DUM-48/50B智能开关通信电源采用微机控制、汉字显示、键盘操作，极大地方便了用户掌握使用。实现了系统的自动测试、自动诊断、自动控制，又 可实现系统的遥信、遥测和遥控。 8．系统控制器对设置的参数具有掉电保护功能。 9．整流器采用智能风冷技术，当整流器温升到启动值时，风扇自动开启，大大提高了风扇使用寿命。 10．电池维护功能齐全，具有自动和手动维护功能，系统可对电池自动维护，有关电池的均充电压、浮充电压、充电限流值等参数可根据电池性能通过控制器或遥控系统 连续设置。在启动、均充过程中系统电压逐步增长，对电池和电网均无冲击。 11．系统具有完备的防雷措施。能防止各种能量级的直击雷和感应雷的侵入。保
高频开关电源的基本原理
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
第一节高频开关电源的基本原理 一、高频开关电源的组成 高频开关整流器通常由工频滤波电路、工频整流电路、功率因数校正电路、直流-直流变换器和输出滤波器等部分组成，其组成方框图如图1-3-1所示。 图1-3-1高频开关整流器组成方框图 图中输入回路的作用是将交流输入电压整流滤波变为平滑的高压直流电压；功率变换器的作用是将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压；整流滤波电路的作用是将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压；开关电源控制器的作用是将输出直流电压取样，来控制功率开关器件的驱动脉冲的宽度，从而调整开通时间以使输出电压可调且稳定。从框图中可见，由于高频变压器取代了笨重的工频（50HZ）变压器，从而使稳压电源的体积和重量大小减小。 开关整流器的特点： ①重量轻，体积小 采用高频技术，去掉了工频变压器，与相控整流器相比较，在输出同等功率的情况下，开关整流器的体积只上相控整流器的1/10，重量也接近1/10。 ②功率因数高 相控整流器的功率因数随可控硅导通角的变化而变化，一般在全导通时，可接近0.7以上，而小负载时，仅为0.3左右。经过校正的开磁电源功率因数一般在0.93以上，并且基本不受负载变化的影响（对20%以上负载）。 ③可闻噪音低 在相控整流设备中，工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大，一般大于60dB。而开关电源在无风扇的情况下可闻噪声仅为45dB左右。 ④效率高 开关电源采用的功率器件一般功耗较小，带功率因数补偿的开关电源其整机效率可达88%以上，较好的可做到91%以上。 ⑤冲击电流小 开机冲击电流可限制的额定输入电流的水平。 ⑥模块式结构 由于体积不，重量轻，可设计为模块式结构，目前的水平是一个2m高的19英寸（in）机架容量可达48V/1000A以上，输出功率约为60KW。 二、高频开关电源的分类 （二）开关整流器分类 1、按激励方式 可分为自激式和他激式。自激式开关电源在接通电源后功率变换电路就自行产生振荡，即该电路是靠电路本身的正反馈过程来实现功率变换的。 自激式电路出现最早。它的特点是电路简单、响应速度较快，但开关频率变化大、输出纹波值较大，不易作精确的分析、设计，通常只有在小功率的情况下使用，如家电、仪器电源。他激式开关电源需要外接的激励信号控制才能使变换电路工作，完成功率变换任务。 他源激式开关电源的特点是开关频率恒定、输出纹波小，但电路较复杂、造价较高、响应速度较慢。 2、按开关电源所用的开关器件 可分为双极型晶体管开关电源、功率MOS管开关电源、IGBT开关电源、晶闸管开关电源等。
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，
高频开关电源电路组成及稳压原理 高频开关电源由以下几个部分组成： 一、主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程，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。 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。 二、控制电路 一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。 三、检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。
四、辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。 第二节开关控制稳压原理 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示 EAB=TON/T*E 式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。 由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，
引言 近年来，随着电子技术的发展，邮电通信、交通设施、仪器仪表、工业设施、家用电器等越来越多地应用开关电源，随着科学技术的不断进步，对大功率电源的需求也就越来越大。与此同时大量集成电路、超大规模集成电路等电子通信设备日益增多，要求电源的发展趋势是小型化、轻量化。通常滤波电感、电容和变压器的体积和重量比较大，因此主要是靠减少它们的体积来实现小型化、轻量化。 我们可以通过减少变压器的绕组匝数和金减小铁心尺寸来提高工作频率，但在提高开关频率的同时，开关损耗会随之增加，电路效率会严重下降。针对这些问题出现了软开关技术，它利用以谐振为主的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关电源能高频高效地运行，从20世纪70年代以来国内外就开始不断研究高频软开关技术，目前已比较成熟，下面以2KW的电源为例进行设计。 1.设计内容和方法 1.1主电路型式的选择 变换电路的型式主要根据负载要求和给定电源电压等技术条件进行选择。在几种常用的变换电路中，因为半桥、全桥变换电路功率开关管承受的电压比推挽变换电路低一倍，由于市电电压较高，所以不选推挽变换电路。半桥变换电路与全桥变换电路在输出同样功率时，半桥变换电路的功率开关管承受二倍的工作电流，不易选管，输出功率较全桥小，所以采用全桥变换电路。 传统的全桥变换电路开关元件在电压很高或电流很大的条件下，在门极的控制下开通或关断，开关过程中电压、电流均不为零，出现重叠，导致了开关损耗。开关损耗随开关频率增加而急剧上升，使电路效率下降，阻碍了开关频率的提高。在移相控制技术的基础上，利用功率管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件，使全桥变换器四个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关。由于减少了开关过程损耗，变换效率可达80%-90%，并且不会发生开关应力过大。所以选用移相控制全桥型零电压开关脉宽调制（PSC FB ZVS-PWM）变换电路。 移相控制全桥变换电路是目前应用最为广泛的软开关电路之一，它的特点是电路简单，与传统的硬开关电路相比，并没有增加辅助开关等元件。原理如图1所示，主要由四个相同的功率管和一个高频变压器压器组成。E为输入直流电压， T1～T4 为开关管， D1～D4 为体内二极管，C1 ～C4 为开关的输出电容。以第一个桥臂为例介绍，利用变压器漏感和功率输出电容C1 谐振，漏感储能向电容 C1释放过程中，使电容上的电压逐步下降到零，体内二极管D1开通，创造了T1 的ZVS条件。
GZG62系列智能高频开关电源直流柜 使用说明书 一、简介: GZG62系列智能型高频开关直流电源柜是我公司按照电力部订货技术条件《DL/T459－92》，结合多年的直流电源系统的研制及制造经验而开发的新一代无人值守电源系统。它综合了高频开关技术和计算机技术，功率输出单元采用模块化(N+1)冗余设计，监控单元采用高性能高速PLC，显示操作单元采用PWS 人机界面触摸屏，系统配置灵活。使用操作简单、自动化程度高、可靠性高、维护简便，可带电热插拔等优点。具有“遥控、遥测、遥信、遥调“功能，是新型的高品质直流操作电源。适用于500KV及以下变电站、发电厂等无人值守场所。 二、使用条件: 1.海拔高度不超过3000m 2.环境温度－5℃～＋55℃ 3.日平均相对湿度不大于90％ 4.无强烈振动和冲击、无强电磁场干扰 5.周围无严重尘土、爆炸性介质、腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体、导电 微粒及严重有霉菌 6.垂直倾斜度不大于50 三、型号含义及说明 GZG62 - / / － 电池种类M：阀控式密封铅酸免维护电池 额定直流输出电流(A) 额定直流输出电压(V) 电池额定容量(Ah)、双组电池×2 设计序号 智能型高频开关电源直流柜 设计序号：采用PWS人机界面触摸屏+PLC+高频开关电源模块组成的系统
GZG62系列智能高频开关电源直流屏技术参数及指标
五、系统组成及特点: 本系列产品由一列或一列以上柜体组成。分别为充电柜、馈电柜及若干电池柜组成。 全套产品由新型PWS智能型人机界面触摸屏、高速高性能、高频开关电源模块及电流电压采样部分组成。 充电柜 显示操作单元：GZG62型采用新型PWS智能型人机界面触摸屏。操作界面直观，可方便地设置系统的运行参数及调整整流电源模块的开关机。多达上百幅参数画面可显示系统所有运行参数，包括各单体电池(组)的电压参数。先进的显示屏触摸式操作方式替代了传统的按钮操作，进一步提高了系统的可靠性。 模块输出单元：选用国产高频开关电源模块。采用N+1冗余模式设计。高频开关电源模块具有自动均流功能，个别模块故障后，将自动退出运行，不影响系统的正常运行，输出电流由其余的正常模块自动平均分担，保证了直流柜始终处于最佳运行状态。模块可带电热插拔，使维护工作极其简便。高频开关电源模块采用功率因素校正技术及相位校正技术，减小了系统对电网的谐波影响。 监控单元：由交流监控、直流监控、电池巡检、避雷器等组成。采用高性能高速PLC(可编程序控制器)对系统中各组成单元进行实时扫描及控制。是本产品的核心，对交流两路电压值，充电模块充电电压值、输出电流值，母线电压值、母线输出电流值，电池组电压值，单体（组）电池电压值，电池熔丝报警开关量，避雷器报警量，母线绝缘电阻，环境温度进行实时监测，根据监测的数值送至PLC，再有PLC发出控制信号控制充电模块运行状态，并向母线提供高品质的直流电源。根据电池在系统中运行的环境参数，对电池的均充、浮充电压进行V-T曲线控制，使电池处于良好的满容量状态。对每个（组）电池的电压进行监控，便于对失效电池及时报警。同时将检测的电压值、电流值、绝缘电阻值、温度值，电池熔丝报警量，避雷器报警量，送至智能型人机界面触摸屏显示。还配备有标准的RS232或RS485接口，可与中央计算机或普通微机进行双向通讯，发出各电压值与电流值及绝缘电阻值、温度值、各单体电池电压值的测量值及各种故障信号，也可接收中央计算机或普通微机对直流柜的操作控制。 直流馈电单元： 本系统无 电池单元： 本系统无
高频开关电源技术方案 1 客户需求 技术参数30929003. pdf 技术参数30929003.pdf 2 技术方案 2.1 概述 现场的实际应用情况：12台15V/12000A的电源配1台90V/2000A的电源，每6台15V/12000A 的电源配一台6kV/380V/1MW的变压器，其中90V/2000A电源由于只是用于去除氧化膜，并不需要长时间工作。 电源关注核心指标是可靠性和系统效率。 电源可以考虑采用3种主回路方式，每种方式各有优缺点。 2.2主回路原理图方案1 2.2.1方案1 总体思想为输入36脉波移相变压器，6组功率模块并联的方式，具体电路如下：15V/12000A开关电源最大输出功率180kW，90V/2000A开关电源最大输出功率180kW，功率等级一样，考虑采用同样的主回路原理，如下：
整流器功率模块1 输入380V/50Hz 输出15V/12000A 或90V/2000A 36脉移相变压器 整流器 功率模块2 整流器功率模块3 整流器 功率模块4 整流器功率模块5 整流器 功率模块6 功率模块原理如下： 输入端配置36脉波移相变压器，可有效拟制输入电流谐波，基本能满足3%的要求； 每台开关电源采用6个功率模块并联的方式，如1个模块出现异常，其他模块还能继续降额工作，提高了工作可靠性；模块之间的均流精度可达5%以内，因此15V/12000A 的开关电源每个模块的等级设计为15V/2200A ，90V/2000A 的开关电源每个模块的等级设计为90V/360A 。 逆变采用移相全桥软开关技术，效率高，比普通硬开关技术效率平均多2%左右； 二次整流采用同步整流技术，效率远远大于采用一般二极管整流的方式，一般同步整流比普通二极管整流效率高出5%～6%。 输出加LC 滤波，如不加LC 滤波，输出导电排由于高频肌肤效应的缘故，导电排发热严重。 90V/2000A 电源由于只是用于去除氧化膜，并不需要长时间工作，从降低成本角度考虑，可以不加36脉波移相变压器，输出也不需要LC 滤波，直流输出高频方波电压。