直流高頻開關(guān)電源模塊作用

直流高頻開關(guān)電源模塊作用供用電技術(shù)專業(yè)國家級教學(xué)資源庫標(biāo)準(zhǔn)化課程制作人：賈濤一、高頻開關(guān)電源模塊作用將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，以便電池存儲后備使用。采用高頻逆變技術(shù)，將頻率提高到千赫茲以上。采用均流技術(shù)，將多個模塊并接使用。二、高頻開關(guān)電源模塊幾個概念脈寬調(diào)制（ＰＷＭ）諧振ＺＶＳＺＣＳ諧振變換器ＰＷＭＤＣ－ＤＣ變換器中的開關(guān)都在某一固定頻率（３０ＫＨＺ以上）上工作，保持開關(guān)頻率恒定但改變開關(guān)接通時間長短（即脈沖的寬度），使負載變化時，負載上的電壓變化不大的方法，簡稱脈寬調(diào)制法，即ＰＷＭ．諧振所謂諧振，按照電路理論知識知道，它是正弦電壓加在理想的（無寄生電阻）電容和電感串聯(lián)電路上，當(dāng)正弦頻率為某一值時，容抗和感抗相等，電路的阻抗為零時，電路電流為無窮大；如果正弦電壓加在電感電容并聯(lián)電路上，當(dāng)正弦頻率為某一值時，電路的總導(dǎo)納為零，電感電容上的電壓無窮大．前者稱謂串聯(lián)諧振，后者稱謂并聯(lián)諧振．在開關(guān)電源電路中加的不是正弦電壓，而是直流電壓．直流電壓加在串聯(lián)的ＬＣ電路上，電路中電流按正弦規(guī)律無阻尼振蕩，其頻率即電路諧振頻率．ＺＶＳ利用諧振現(xiàn)象，電子開關(guān)器件兩端電壓按照正弦規(guī)律振蕩，當(dāng)振蕩到為零時，使電子開關(guān)導(dǎo)通流過電流，此法稱謂零電壓開通，簡稱ＺＶＳ．ＺＣＳ同理當(dāng)電子開關(guān)流過電流振蕩到零時，使電子開關(guān)斷開，此法稱為零電流關(guān)斷（ＺＣＳ）諧振變換器利用諧振現(xiàn)象，使電子開關(guān)器件上電壓或電流按正弦規(guī)律變化，以創(chuàng)造零電壓導(dǎo)通或零電流關(guān)斷的條件，以這種技術(shù)為主導(dǎo)的變換器稱謂諧振變器．它有串聯(lián)和并聯(lián)諧振變換器兩種．如果在橋式變換器（用諧振式方法控制）橋的輸出端串聯(lián)ＬＣ網(wǎng)絡(luò)，再接變壓器原邊繞組（包括副邊整流電路），稱謂串聯(lián)諧振變換器．在橋式變換器串聯(lián)ＬＣ的電容兩端并聯(lián)變壓器原邊繞組（包括副邊整流電路），稱謂并聯(lián)諧振變換器三、模塊系列和基本參數(shù)交流輸入電壓（V）：AC380±15%或AC220±20%；額定輸出電壓（V）：110、220；額定輸出電流（A）：5、10、20、30、40

穩(wěn)壓精度：≤±0.5%；穩(wěn)流精度：≤±0.5%；紋波系數(shù)：≤±0.1%；四、A-D系列模塊面板及功能培訓(xùn)1.前面板各個指示燈及電位器介紹·黃燈：告警指示當(dāng)輸入過欠壓、輸出過欠壓、過熱時，黃燈亮。注：輸入過欠壓、輸出過壓、過熱時，模塊無輸出：輸出欠壓時，模塊有輸出?！ぞG燈：工作指示逆變橋工作時，此燈亮，否則不亮?！ぜt燈：故障指示當(dāng)輸入電壓正常，輸出無過壓、模塊沒過熱時、逆變橋不工作，紅燈亮，表示機器有故障。注：模塊開機時有2～5s黃燈與紅燈一起亮，非故障。·電流調(diào)節(jié)（1-ADJ）

調(diào)節(jié)單模塊最大限流點0.2IMAX-IMAX連續(xù)可調(diào)?！る妷赫{(diào)節(jié)（U-ADJ）調(diào)節(jié)單模塊輸出電壓值198V-320V或99V-160V或42-58V或20-27V連續(xù)可調(diào)?！ぷⅲ?.模塊輸出電壓上限值將根據(jù)實際運行時所需最高電壓，出廠時進行限制，以保證蓄電池安全運行。 2.模塊面板也可加裝液晶顯示，顯示模塊輸出電壓及電流。此時，綠燈位置變?yōu)殡妷?、電流顯示轉(zhuǎn)換按鍵，向下按顯示電流，反之顯示電壓。

3.對風(fēng)冷模塊，若風(fēng)扇故障，則可從后面拆下更換，無需拆機，更換方便。電源開關(guān)：若輸入為三相電源，開關(guān)為三級空氣開關(guān)；若輸入為單相電源，開關(guān)為二級空氣開關(guān)。2后面板各個端口介紹2.1模塊交流輸入：A、B、C三相電源線，無相序要求；對單相輸入，航空插頭選用二極。2.2模塊直流輸出1.2腳并聯(lián)--直流輸出正極

3.4腳并聯(lián)--直流輸出負極2.3安全接地接地采用M8螺栓，應(yīng)良好地接地，以保證安全。2.415針D型并接端口及管腳功能定義：兩端口由模塊內(nèi)部并聯(lián)在一起，當(dāng)N個模塊并聯(lián)時，把并接端口用15針的并接線連接在一起。具體1～15腳功能如下：

1.9腳：當(dāng)模塊并聯(lián)時，由外部短接，使模塊具有自動限制總輸出電流，并由外部整定電流的功能。若單模塊工作，1、9腳開路，模塊輸出電流由前面板I-ADJ設(shè)定。

2.10腳外接一電阻，決定并聯(lián)模塊總電流（輸出）。注:①并聯(lián)時N個模塊I-ADJ應(yīng)調(diào)一致,否則,模塊損壞時,IO可能有變化。出廠時，I-ADJ均已調(diào)到最大，一般無須用調(diào)整。

②2、10腳電阻一般采取電阻與電位器串聯(lián)方式，以利于調(diào)整。Ｅ系列模塊前面板介紹四位數(shù)碼管顯示循環(huán)顯示電源模塊輸出電壓、電流、通訊地址；在電源模塊遙控關(guān)機狀態(tài)時，顯示“OFF”；在輸入過欠壓時顯示“Er.I”；在輸出保護時顯示“Er.O”。PWR指示燈：電源指示燈，電源模塊二次電源工作時，此燈亮。RUN指示燈：運行指示燈，當(dāng)電源模塊內(nèi)置監(jiān)控單元正常工作時，以1s周期閃爍。COM指示燈：通訊指示燈，當(dāng)電源模塊與系統(tǒng)集中監(jiān)控單元通訊時，閃爍。U-ADJ手動電壓調(diào)節(jié)：用于調(diào)節(jié)單電源模塊輸出電壓，電壓連續(xù)可調(diào)。注：電源模塊出廠時，輸出電壓上限值將根據(jù)實際運行所需最高電壓進行限制，以保證系統(tǒng)安全運行。I-ADJ手動電流調(diào)節(jié)：用于調(diào)節(jié)電源模塊輸出最大電流值，0.2Ie~1.0Ie連續(xù)可調(diào)。電源開關(guān)：用于控制電源模塊工作或停止，熱插拔模塊時必須確保此開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。Ｅ系列模塊并機板Ｅ系列模塊特點采用雙軟開關(guān)原理設(shè)計，效率可以達到９８％，體積為同容量、自然冷卻方式下最?。谌毕嗲闆r下，模塊告警并有穩(wěn)定輸出，輸出功率為額定的三分之一．創(chuàng)新提出電源總線方式，使一體化電源成為可能．內(nèi)部設(shè)計全隔離，線路板、器件進行環(huán)氧涂敷或侵漆處理。保證防塵、防潮。五、模塊方框圖Ｅ系列模塊安裝圖TEP-M20(30)A/220V2000年之前模塊六、模塊原理

硬開關(guān)——開關(guān)管的通斷受外加脈沖控制（PWM），與本身流過的電流及兩端所加的電壓無關(guān)，其主要缺點在開關(guān)的開通及關(guān)斷時有比較大的損耗，效率一般在90%左右，技術(shù)成熟。軟開關(guān)——控制開關(guān)管在其兩端電壓為零時導(dǎo)通（ZVS），或控制開關(guān)管電流為零時關(guān)斷（ZCS）-----諧振式開關(guān)電源，開關(guān)管的開通及關(guān)斷損耗狠小，效率一般大于92%七、模塊安裝調(diào)試1、安裝前先檢查外觀有無損壞，當(dāng)外觀完好時，方可安裝。模塊出廠時，輸出電壓電流按照108只/54只電池電壓整定好。電流整定：將模塊接入三相電源及所需負載，調(diào)節(jié)I-ADJ到所需要的整定值。注：若模塊并聯(lián)應(yīng)用，一般把I-ADJ調(diào)到最大（順時針）即可(模塊額定電流值)，若需整定到其它值，只需調(diào)整2、10腳并聯(lián)電位器的阻值，即可把所有模塊的IADJ調(diào)整到同一數(shù)值?！る妷赫ǎ赫{(diào)整U-ADJ到所需電壓(系統(tǒng)的浮充電壓)即可。注：1、若模塊并聯(lián)在系統(tǒng)上使用，一般使用外部（微機控制）調(diào)壓。此時，建議把U-ADJ整定到系統(tǒng)浮充電壓值。

2、若模塊單獨使用時（無監(jiān)控單元），模塊輸出電壓受模塊面板U-ADJ控制。2、模塊安裝·將電源模塊插入機柜，固定好接地螺栓。模塊底座上有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝在機柜上，導(dǎo)軌與模塊之間可以用4個M6螺栓固定?！そ涣麟娫纯諝忾_關(guān)或船形開關(guān)打到OFF·插入航空插頭并旋緊·插入并接線，并擰緊螺釘（模塊和監(jiān)控之間是串聯(lián)連接）·確認外部控制及各連接線正確無誤后把交流電源空氣開關(guān)打到ON·觀察指示燈及輸出電壓、電流是否正常（正常綠燈亮）·若需整定系統(tǒng)電壓、電流按下述步驟進行：

a.調(diào)整外部控制電壓到所需值即可。

b.接入負載，使系統(tǒng)處于限流狀態(tài)，高速并接端口2、10腳所接電阻觀察輸出電流到所需值即可。3、模塊調(diào)試

TEP-M系列電源模塊可以與TEP-I系列微機控制器配套使用。不同系列模塊同相應(yīng)系列控制器使用，如需混用必須進行調(diào)整?！な謩痈〕洌河^察電壓是否正常?！な謩泳洌河^察模塊輸出電壓、電流是否符合均充程。·限流實驗（加負載或均充限流狀態(tài)）。

·均流試驗（帶負載）

a.當(dāng)輸出電流以0.21MAX≤IO≤0.51MAX模塊應(yīng)處于