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高频开关电源系统原理及维护

编辑部 | 2012/2/10 12:13:56

高频开关电源的结构和工作原理高压开关动特性测试仪
2.1高频开关电源的结构
2.1.1主电路
2.1.1.1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。
2.1.1.2整流与滤波:武汉智能星电气有限公司将电网交流电源直接整流为较?#20132;?#30340;直流电,以供下一级变换。
2.1.1.3逆变?#33322;?#25972;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?#35797;?#39640;,体积、重量与输出功率之比越小。
2.1.1.4输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
2.1.2控?#39057;?#36335;
控?#39057;?#36335;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?#39057;?#36335;对整机进行各?#30452;?#25252;措施。
2.1.3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。
2.1.4辅助电源
提供所有单一电?#36820;?#19981;同要求电源。
2.2开关控制稳压原理
开 关控?#39057;?#36335;如图2,开关K以一定无线二次压降及?#27721;?#27979;试仪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向负载提供能量二次压降及?#27721;?#27979;试仪;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?#22836;擰?#22270;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?#28304;?#23384;能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D?#22836;?#32473;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?#31995;?#24037;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,这种方法称为“时间比率控制”(Time Ratio Control,缩写为TRC)。
3 高频开关直流设备的基本要求及注意事项
由高频开关电源的控制原理可知,智能高频开关电源系统设备,其智能化程度高,电池采用免维护蓄电池,虽然给我们带来了许多便利,但在使用过程中要注意以下几个方面,以确保使用安全。
高频开关电源系统在环境温度-5~+40℃能正常工作,温度超过规定值,电子元件的特性将发生变化,因此冬季不得开启空调运?#23567;?#23616;部温度升高,将导致调节特性变化。表现为充电电流晃动。
高频开关要求室内清洁、少尘,否则,?#39029;炯由?#28526;湿会引起主机工作紊乱。因此应做好直流开关室的封堵工作,保持室内清洁。
蓄电池对温度要求较高,标准使用温度为25℃,建议温度范围+15~+30℃。若温度太低,会使蓄电池容量下降,温度每下降1℃,其容量下降1%;蓄电池放电容量会随温度升高而增加,使用寿命降低,如果在高温下长期使用,温度每增高10℃,电池寿命约降低一半。
高频开关电源系统中设置的参数必须控制在规定指标内,在使用中不能随意改变。
蓄电池不论是在浮充工作状态还是在放电测试状态,应保证电压、电流符合规定要求。电压或电流过高可能会造成电池的热失控或失水,电压或电流过小会造成电池亏电,这都会影响电池的使用寿命,尤其是前者的影响更大。
在任何情况下?#21152;?#38450;止电池短路或深度放电,因为电池的循环寿命?#22836;?#30005;深度有关。放电深度越深循环寿命越短。在容量试验或放电检修中,通常放电达到容量的30%~50%就可以了。
蓄电池应避免大电流充放电,否则会造成电池极板膨胀变形,使得极板活性物?#37322;?#33853;,电池内阻增大并且温度升高,严重时将造成容量下降,寿命提前终止蓄电池放电测试仪
4 维护管理
当智能高频开关电源系统出现故障时,应先查明原因,?#26234;?#26159;负载部分还是电源系统,是主机还是电池组。虽说开关电源系统主机有故障自检功能,但它对面而不对点,更换配件很方便,但要维修故?#31995;悖?#20173;须做大量的分析、检测工作。如果自检部分发生故障,显示的故障内容?#37096;?#33021;有误。 4.1高频开关电源部分
高 频开关电源在正常使?#20204;?#20917;下,主机的维护工作量很少,主要是防尘和定期除尘。武汉智能星电气有限公司?#39029;?#30452;流小室近邻磨煤机附近,空气中的灰粒较多,?#39029;?#23558;在机内(主要在整流模 块内)沉积,当遇空气潮湿时会引起主机控制紊?#20197;?#25104;主机工作失常,并发生不准确告警,另外大量?#39029;?#20063;会造成器件散热不好。武汉智能星电气有限公司一般每季度?#21152;?#24443;底清洁一次,同 时在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不良的情况。
定期核实智能高频开关电源系统的参数有无变化,防止人为或无意中改变所设置的参数。
每半年应对智能高频开关电源系统的运行方式进行实验检查,以防止均充状态与浮充状态不能及时转换而造成对蓄电池的损坏。
检查主机设备是否正常,保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量;
对主机出现击穿、熔断保险或烧毁器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新启动,否则会造成更严重的故障。
4.2免维护蓄电池部分
因 整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压?#28304;?#22312;干扰脉冲。蓄电池除有存储直流电能的功能外,其等效容量的大小与蓄电池容量大小成正比。因此,维护检修 蓄电池的工作是非常重要的,虽说蓄电池组目前都采用了免维护电池,但这只是免除了以往的测比重、配?#39057;?#35299;液、添加蒸馏水的工作。
蓄电池工作在浮充状态,至少每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电,?#28304;?#21040;整组蓄电池性能的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电压时,应停止放电,继续放电须先排除落后电池后再放。
蓄电池测试仪对性放电不是追求放出容量的多少,目的是发现和处理落后电池,通过对落后电池的处理再作核对性放电试验,这样可防止出现反极性蓄电池。 蓄 电池日常维护还需经常检查的项目有:武汉智能星电气有限公司清洁并检测端电压、温度;连接处有无松动腐蚀现象,检测连接条压降;外观是否完好,有无鼓肚变形和渗漏现象;极柱、安 全阀周围是否有酸雾逸出;当发现电压反极性、压降大、压差大和雾泄漏的电池时,应及时处理,对不能恢复的蓄电池要及时更换;不能把不同容量、不同性能、不 同厂家的电池联在一起,否则可能会对整组蓄电池带来不利影响。对寿命已到的电池组要及时更换,以免影响到电源系统和设备主机高压开关动特性测试仪
5 结束语
再好的设备都有寿命期,也会出现各类故障,但维护工作做得好可以延长寿命并减少故?#31995;?#21457;生,不能因为高智能、免维护而忽略了本应进行的正常维护工作,预防在任何时候都?#21069;?#20840;运行的重要保障。
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