通信用智能高頻開關(guān)電源

1、嵌入式通信設(shè)備用高頻開關(guān)電源產(chǎn)品說明書（PS4860 系列）深圳市中興通電力技術(shù)有限公司一、系統(tǒng)介紹1. 系統(tǒng)概述PS4860 (48V/60A)是我公司為通訊設(shè)備設(shè)計制造的嵌入式、智能化、 多功能整流電源。它主要由整流器模塊、控制單元和配電單元組成，設(shè)備機 柜外形圖見附圖。整流器模塊型號為 PS4820 (48V/20A)，最多可放置3只。 本電源系統(tǒng)采用標準19英寸寬度，可與目前通信行業(yè)標準機架自由組合。 本 電源也可選用我公司 PS4810( 48V/10A)、PS4815( 48V/15A)模塊或 PS2410(24V/10A)、PS2415(24V/15A)、PS2420 (24V/

2、20A)、模塊。2原理簡介接入單相三線制交流電，經(jīng)過交流空氣開關(guān)將交流電分配給整流模塊， 整流模塊采用高頻PWM技術(shù)將單相交流電變換為隔離的直流電。該直流電 經(jīng)直流配電單元分配給蓄電池組充電用和供負載用?？刂茊卧刂普麄€系統(tǒng)，實現(xiàn)故障告警、參數(shù)顯示、鍵盤操作、電池管理、遠程通信等功能。3 產(chǎn)品特點3.1嵌入式產(chǎn)品集成了交/直流配電、整流模塊和控制單元，體積小。采用標準19英寸寬度，可嵌入通信行業(yè)設(shè)備機架。3.2模塊化咼頻整流模塊冗余備份運行，均流度咼，通過長時間短路試驗和咼溫老 化，可工作于有微機監(jiān)控器和無微機監(jiān)控器兩種模式，采用成熟的技術(shù)和工 藝，可靠性高。3.3智能化微機監(jiān)控器自動采集交流

3、、直流、電池和整流模塊的參數(shù)和工作狀態(tài)， 通過RS232 口、RS485 口或MODEM與周邊設(shè)備或遠程監(jiān)控中心聯(lián)機組網(wǎng)， 實現(xiàn)遠程監(jiān)控，采用中國電信總局通信局(站)電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān) 控管理系統(tǒng)前端智能設(shè)備通訊協(xié)議，通用性強。3.4自動充電可根據(jù)蓄電池容量連續(xù)設(shè)定限流點，根據(jù)電池品種連續(xù)設(shè)定均充、浮充電 壓。均、浮充充電模式自動轉(zhuǎn)換，根據(jù)電池放電情況及交流供電情況自動選 擇充電曲線。3.5保護齊全交流電壓過高、過低保護；輸出過壓/欠壓、限流/過流保護、溫度過高保護、蓄電池過放保護。4 系統(tǒng)性能指標4.1交流電壓：單相三線，電壓220V ± 25%;4.2交流頻率：45 65Hz

4、;4.3輸出電壓：44 58V;4.4輸出電流：0 60A;4.5均流：無主均流方式，均流不平衡度=±3%4.6效率：> 90%;4.7充電限流：連續(xù)可設(shè)；4.8干節(jié)點：4 組1A/60V（可選配）4.9交流開關(guān)：1路4.10負載開關(guān)：2路4.11電池開關(guān)：1路4.12回路壓降：< 0.4V4.13模塊安裝：熱插拔；4.14電池：一組；4.15音響噪音：< 55dB;4.16操作方式：前面板；4.17外形尺寸：19 ” （寬）*6U （高）*405（mm）（深）二、整流模塊1、工作原理本系統(tǒng)配置的PS4820電源模塊采用了高頻脈寬調(diào)制技術(shù)，高頻整流模塊 將單相交流電

5、變換成直流電。圖1模塊電氣原理框圖尖峰浪涌抑制：兩級共模電感構(gòu)成高抑制比的電源濾波器， 一方面防止電網(wǎng)上的尖峰浪涌對電源設(shè)備的干擾和損害，同時濾除電源設(shè)備產(chǎn)生的高頻雜波對電 網(wǎng)的污染。軟啟動及整流濾波:由于開關(guān)電源內(nèi)部布置有大容量電容器，直接啟動會造成 過大的啟動浪涌。軟啟動電路在電源模塊接入交流電時先限電流對內(nèi)部濾波電容 預(yù)先進行充電，防止了過大的啟動浪涌。整流橋?qū)?50Hz交流電變換為直流供下 一級變換電路。DC/DC變換:采用橋式電路拓撲，工作于 PWM模式，前饋電壓型控制芯片產(chǎn)生100KHz驅(qū)動波形控制MOSFET開關(guān)管的開通與關(guān)閉，將直流電逆變?yōu)?高頻方波，通過高頻變壓器降壓。超快恢

6、復(fù)二極管構(gòu)成的橋式整流電路將降壓后 的高頻方波整流為低壓直流，供下一級整流濾波電路用。電流及電壓誤差放大器 強迫輸出電壓和電流穩(wěn)定。整流濾波:低壓直流經(jīng)整流濾波電路輸出動態(tài)響應(yīng)快，穩(wěn)壓穩(wěn)流精度高，紋波噪音低的48V直流電。監(jiān)控接口 ：通過該接口可實現(xiàn)各模塊間的負載均分，統(tǒng)一調(diào)壓，并且輸出模塊輸出電流信號和隔離的模塊故障信號，開關(guān)機信號，監(jiān)控單元依此對模塊進行檢測和控制。保護電路:模塊內(nèi)部有如下保護功能：交流輸入過流，過壓（280Vac,可恢復(fù)），欠壓（165Vac,可恢復(fù)）保護；直流輸出過壓（60Vdc,可恢復(fù)），短 路（可恢復(fù)），限流（21A，可恢復(fù)），過流保護；模塊過溫（85度，可恢復(fù)）保

7、 護；開關(guān)管過流保護（可恢復(fù)）。2. 整流模塊技術(shù)指標序 號項目最小典型最大單位備注1輸出電壓4253.558Vdc輸入220V,輸出20A2輸出電流20Adc輸入220V,輸出57.6V3輸入電壓165280Vac輸出 53.5V/20A4效率90%輸入 220V,輸出 53.5V/20A5負載效應(yīng)± 0.2± 0.4%輸入220V,輸出空載至滿載6源效應(yīng)± 0.05± 0.1%輸入 165 280V,輸岀 53.5V/20A7穩(wěn)壓精度± 0.2± 0.4%8工作溫度范圍20+ 55C9溫度系數(shù)± 0.2%o1/C20 C

8、 + 55 C10動態(tài)響應(yīng)時間2003 S10%100% 負載11開關(guān)機過充幅度5%10%100% 負載12啟動沖擊電流120%輸入 220V,輸出 53.5V/20A13絕緣強度滿足 YD/T 731 9414絕緣電阻5M Q交流對直流，交流對地，直流對地15電話衡重雜音0.52mV接入 220V,輸出 53.5V/20A16峰一峰雜音100200mV接入 220V,輸出 53.5V/20A17寬頻雜音滿足 YD/T731 9418離散雜音滿足 YD/T731 943. 模塊面板說明：3.1. 前面板 電源指標燈：當電源輸入正常時，綠燈亮。 輸出指標燈：當電源輸出正常時，綠燈亮。 故障指標燈

9、：當電源模塊故障或空載時，紅燈亮。 滿載指標燈：當輸出電流達到或超過額定電流 90%時，紅燈亮3.2. 后面板1交流輸入插座。2輸出接線端子。3智能接口端子：模塊遙控信號：0V開機，5V關(guān)機。模塊故障信號：0V正常，5V故障。模塊交流輸入信號：0V正常，5V故障。模塊輸出信號地。模塊均流信號。模塊調(diào)壓信號。模塊輸出電流信號：0V5V對應(yīng)0A20A。三、控制單元操作說明控制單元PSM-T02采用全中文操作界面和輕觸按鍵鍵盤，操作者只需輕 按相應(yīng)的按鍵，就能進行數(shù)據(jù)的查閱和參數(shù)的修改；控制單元還具有有聲告警功 能，當系統(tǒng)有告警信息時，控制單元會發(fā)出鳴叫聲，只有操作者按了消聲鍵或告 警信息上報遠端計

10、算機后，鳴叫聲才會停止。1.技術(shù)參數(shù)1.1. 監(jiān)控供電電源：直流36V 72V。1.2. 環(huán)境溫度：-20 C +55C13遙測量：交流供電電壓。直流母線電壓。直流總電流蓄電池充放電電流。模塊的輸出電流。溫度。1.4. 遙信量：均/浮狀態(tài)。熔斷器狀態(tài)。（如果采用熔斷器）模塊狀態(tài)。1.5. 遙控量：模塊開/關(guān)；蓄電池均、浮狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。1.6. 遙調(diào)量：蓄電池均、浮充電壓的調(diào)節(jié)。一次下電切斷電壓。（電池過放保護）蓄電池的充電電流。1.7. 通信接口:系統(tǒng)具有三種通信接口，可根據(jù)監(jiān)控單元主控板上的跳線選擇為RS232電平輸出、RS485電平輸出或 MODEM。1.8. 故障報警：當監(jiān)控單元檢測到故障

11、時，顯示出相應(yīng)報警信息并發(fā)出告警聲音。1.9. 蓄電池欠壓保護：在交流電停電的情況下，當蓄電池放電至電壓低限設(shè)定值時，監(jiān)控單元控制欠壓切斷繼電器切斷電池輸出。1.10干節(jié)點（可選）:交流故障（停電，過壓，欠壓）；模塊故障；電池欠壓；直流過壓。正 常時節(jié)點斷開，故障時閉合，通流 1A。2. 操作界面說明本系統(tǒng)的操作界面主要分三大類：“狀態(tài)屏”、“設(shè)定屏”和“補償系數(shù)屏”。狀態(tài)屏：實時顯示本系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，共有 5屏。設(shè)定屏：用于修改本系統(tǒng)的各種參數(shù)，共有 11屏。3. 鍵盤說明菜單鍵：在各狀態(tài)屏中按此鍵則進入設(shè)定屏，在各設(shè)定屏中按此鍵則返回狀態(tài)屏；左移鍵：向左移動光標（只在設(shè)定屏內(nèi)有效）；右移鍵

12、：向右移動光標（只在設(shè)定屏內(nèi)有效）；消聲鍵：用于消除告警閃爍顯示（告警信息仍存在系統(tǒng)內(nèi)）和告警聲音的功能鍵；增加鍵：本鍵有兩個功能：1在設(shè)定屏中可增加被光標所選中的參數(shù)；2.在各狀態(tài)屏中按住此鍵10秒不放，則轉(zhuǎn)入電池維護屏（屬設(shè)定屏第 11屏）；減少鍵：在各設(shè)定屏中可減少被光標所選中的參數(shù)；確認鍵：在設(shè)定屏中修改某個參數(shù)后必須按此鍵后，才能將該參數(shù)值保存在，否則修改無效；翻頁鍵：進入下一屏的功能??；4. 操作說明當系統(tǒng)剛通電時，系統(tǒng)會顯示出“歡迎屏”，并有笛、笛、笛的鳴叫聲。當“歡迎屏”全部顯示后，就會進入“狀態(tài)屏”的第1屏4.1. 狀態(tài)屏：在“狀態(tài)屏”中如查看其它數(shù)據(jù)則按一下翻頁鍵就會進入下

13、一屏；如果要修 改參數(shù)則按一下菜單鍵就會進入“設(shè)置屏”的第 1屏，如果按住增加鍵10秒則 會進入“電池維護屏”，如果按住減少鍵10秒則會進入“補償系數(shù)屏”。第1屏：輸出電壓：XX.XV負載電流：XX.XA報警信息本屏實時顯示系統(tǒng)當前的輸出電壓、負載電流。而最下一行顯示相關(guān)的報 警信息。若有報警且無人為屏蔽，則在報警信息的下面反白閃爍顯示告警項， 并發(fā)出報警聲音（只有在第一屏才會有反白閃爍顯示告警項，而在其它的“狀態(tài)屏”和“設(shè)置屏”中就不會顯示出告警項，只是發(fā)出報警聲音）。第2屏：電池電流：XX.XA溫度： XX.X C充電狀態(tài)：均充限流狀態(tài)：無本屏實時顯示兩個電池組的充電（+XXX.XA ）或

14、放電（-XXX.XA ）的 電流、溫度、充電狀態(tài)（浮 充/均充）和限流態(tài)（有/無）。交流信息交流電壓：XXX.XV交流頻率：XX.XHZ本屏實時顯示當前供電的交流電壓值和頻率。第4屏:模塊1 :正常 模塊2 :故障 模塊3 :正常 模塊4 :無本屏顯示整流器模塊的工作狀態(tài)：正常、故障、無。（當模塊有故障時，有故障的模塊的故障燈就會亮起來，同時系統(tǒng)會發(fā)出告警聲。）第5屏：模塊 1 : XX.XA 模塊 2 : XX.XA 模塊 3 : XX.XA 模塊 4 : XX.XA本屏實時顯示系統(tǒng)中每個模塊單元的輸出電流 XX.XA。4.2設(shè)定屏在“設(shè)定屏”里可以用左移鍵或右移鍵來移動光標，并可用增加健或

15、減少健 來改變光標所選中的參數(shù)的數(shù)值，改動后還必須按確認鍵才能保存新的數(shù)值。如 要修改其它屏的參數(shù)，則按一下翻頁鍵就會進入下一屏。如果按了菜單鍵則會由 “設(shè)定屏”返回“狀態(tài)屏”。（本說明書“設(shè)定屏”內(nèi)的參數(shù)值是機器出廠時的 黙認值）第1屏 交流電壓上限：XXX.XV 下限:XXX.XV第2屏 交流頻率 上限：XX.XHz 下限：XX.XHz上述兩屏可修改的參數(shù)有：交流電壓的上限告警值（當輸入電壓高于該值時，系統(tǒng)就會被觸發(fā)產(chǎn)生告警。）交流電壓的下限告警值（當輸入電壓 低于該 值時，系統(tǒng)就會被觸發(fā)產(chǎn)生告警。）（其余有上下限的參數(shù)與該參數(shù)相似）；交流 頻率上下限告警值設(shè)定。第3屏輸出電壓上限:XX.

16、XV下限:XX.XV第4屏電池電流上限:+XX.XA下限：-XX.XA本屏可修改的參數(shù)有：本系統(tǒng)的輸出電壓上限告警值和下限告警值； 蓄電 池組的充放電流的上限告警值和下限告警值。第5屏溫度上限：+XX.X °C 下限：-XX.X C本屏可修改的參數(shù)有：系統(tǒng)溫度的上限告警值和下限告警值第6屏 模塊1 :在位 模塊2 :在位 模塊3 :無 模塊4 :無本屏可修改的參數(shù)有：該位置有無模塊（設(shè)為“在位”時如模塊有故障系 統(tǒng)作報警處理，設(shè)為“無”時系統(tǒng)不作報警處理）第7屏 一次下電：允許 二次下電：禁止本屏可修改的參數(shù)有：下電設(shè)置為“允許”時電池過放電保護有效，“禁止”時無效（注：電池過放電保

17、護始終執(zhí)行）電池節(jié)數(shù)：XX標稱容量：XXXAh充電限流：XXXA溫度補償：X.XmV本屏可修改的參數(shù)有：蓄電池組的標 稱容量；蓄電池組的節(jié)數(shù)；充電限 流 點（蓄電池恒流充電電流的最大值）；溫度補償（每升高或降低單位溫度充電電 壓的補償值，設(shè)為0時不補償。）模塊1 :開模塊2 :開模塊3 :關(guān)模塊4 :關(guān)本屏的參數(shù)是對本系統(tǒng)的模塊進行開機或關(guān)機的控制第10屏充電設(shè)置：浮充 本機地址：XX2003年XX月XX日XX時XX分XX秒本屏用于設(shè)定系統(tǒng)的年份、日期、時間；電池組充電方式設(shè)置；地址碼 設(shè)置為兩位數(shù)。（當有多套系統(tǒng)實行并機使用時，每套系統(tǒng)應(yīng)有自己獨有的 地址碼，不可重復(fù)）。第11屏均充電壓：5

18、6.2V浮充電壓：53.6V一次下電：46.0V二次下電：44.0V本屏用于設(shè)定蓄電池的均充電壓值和浮充電壓值；對蓄電池進行測試 的放電終止電壓值；系統(tǒng)產(chǎn)生一次下電的電壓值、系統(tǒng)產(chǎn)生二次下電的電壓 值。四、系統(tǒng)安裝說明1. 準備工作1.1開箱后仔細核對裝箱單內(nèi)容，確保所有配置與合同內(nèi)容相同。1.2檢查有無因運輸不當造成的外觀損壞或內(nèi)部部件松動。1.3檢查有無水浸、銹蝕等現(xiàn)象。1.4仔細閱讀本說明書，妥善保存好本說明書。2. 電源的安裝拆裝后先檢查有無因運輸不當造成的外觀損壞或內(nèi)部部件松動。將電源插入機架，確保穩(wěn)固可靠，上緊螺釘。3. 交流線的連接交流電火線、零線和地線剝線頭，壓接端子，分別接入

19、交流輸入端子的火線、2 2 零線和地線，交流導(dǎo)線選擇以電流密度小于 5A/mm為佳，建議采用截面積為6 mm導(dǎo)線。4. 負載、電池的連線將負載和電池連線剝線頭，壓接端子，分別接于本機負載、電池端子。導(dǎo)線2 選擇建議以電流密度2.54A/mm為佳。注意正、負極之分，切忌反接！5. 接地工作地（GN）保護地出廠時與機架已連接，保護地與地線排已連接。用戶2 應(yīng)將地線接至本機的接地螺栓，地線建議采用截面積大于6mm導(dǎo)線。6. 第一次開機6.1確定所有接線無誤，確定交流電正常，確定蓄電池和負載開關(guān)分離。6.2接通交流電，將交流供電空氣開關(guān)合上。6.3這時直流輸出建立，檢查直流輸出電壓是否正常。如不正常請立即關(guān)斷模塊 供電開關(guān)進行故障檢查。6.4如直流輸出電壓正常，根據(jù)電池容量決定