基于開(kāi)關(guān)電源的模塊的設計

(3)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)一致，會(huì )同時(shí)處于通態(tài)或斷態(tài)。所以使用在智能高頻開(kāi)關(guān)電源這樣大功率等級電源中比較適合。

圖4 雙管正激式DC/DC變換器的電路圖

平滑濾波原理：整流電路將交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電，但其中含有大量的交流成分(稱(chēng)為紋波電壓)。為了獲得平滑的直流電壓，應在整流電路的后面加接濾波電路，以濾去交流部分。此時(shí)在橋式整流電路輸出端與負載之間并聯(lián)一個(gè)大電容，采用電容濾波后使二極管得到的時(shí)間縮短，由于電容CO充電的瞬時(shí)電流較大，形成了浪涌電流，容易損壞二極管，故在選擇二極管時(shí)，必須留有足夠的電流裕量，以免燒壞。

3 整流模塊的功能介紹

整流模塊除了能將輸入的交流(380V、50Hz)變換成額定的直流輸出(5A/230V)之外，還具有保護功能和設置功能，現將模塊的保護功能和設置功能介紹如下：

3.1 保護功能介紹

(1)輸出過(guò)壓保護。輸出電壓過(guò)高會(huì )對用電設備造成重大事故，為杜絕此類(lèi)事故的發(fā)生，在模塊內部設有過(guò)壓保護電路，當出現過(guò)壓后模塊自動(dòng)鎖定，同時(shí)模塊的故障指示燈亮，模塊自動(dòng)退出工作狀態(tài)，從而不會(huì )影響到整個(gè)系統的正常運行。

(2)輸出限流保護。因為每個(gè)整流模塊的輸出功率受到限制，輸出的電流不能過(guò)大。因此，對每個(gè)模塊的輸出電流最大限制為額定輸出電流的1.2倍，如果超出負載，模塊自動(dòng)調低輸出電壓以達到保護模塊的功能。

(3)短路保護。整流模塊的輸出特性如圖5所示，輸出短路時(shí)模塊在瞬間把輸出電壓拉低到零，限制短路電流在限流點(diǎn)之下，此時(shí)模塊輸出功率很小，以達到保護模塊的目的，這樣模塊長(cháng)期可以長(cháng)期工作在短路狀態(tài)而不至于損壞，同時(shí)當故障排除后模塊可以自動(dòng)恢復工作。

圖5 整流模塊輸出特性

(4)模塊并聯(lián)保護。每個(gè)模塊內部均有并聯(lián)保護電路，可以保證模塊發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)退出系統，從而不影響其他正常模塊的工作。模塊并聯(lián)輸出示意圖如圖6所示。

圖6 模塊并聯(lián)輸出示意圖

(5)過(guò)溫保護。模塊的過(guò)溫保護主要是保護大功率變流器件，這些器件的結溫和電流過(guò)載能力均有安全極限值，正常工作的情況下，系統設計留有足夠余量，但在一些特殊條件下，如環(huán)境溫度過(guò)高、風(fēng)機停轉燈情況下，模塊檢測散熱器溫度超過(guò)一定值時(shí)，就會(huì )自動(dòng)關(guān)機保護，當溫度降低到能夠正常工作的溫度值時(shí)模塊才自動(dòng)啟動(dòng)。

(6)過(guò)流保護。過(guò)流保護主要是保護大功率變流器件，在變流的每一個(gè)周期，如果通過(guò)的電流超過(guò)器件承受的電流，模塊就會(huì )關(guān)閉功率器件，以達到保護功率器件的目的。

3.2 調節功能介紹

(1)電壓調節功能。模塊的電壓調節主要是指輸出電壓的調節，在模塊的輸出端設有電壓調節電位器，當模塊和監控單元相連接時(shí)，輸出電壓也可以由監控系統設定，這時(shí)電位器調節無(wú)效。

(2)測量功能。模塊的測量功能主要是測量模塊的輸出電壓和電流以及模塊的工作狀態(tài)，并通過(guò)LCD顯示，可以使用戶(hù)直觀(guān)方便的了解模塊和系統的工作狀態(tài)。

(3)遙控功能。遙控：控制模塊的開(kāi)/關(guān)機狀態(tài)，以及備用電源(蓄電池)的均/浮充狀態(tài);遙調：對輸出電壓和輸出電流的調節控制;遙測：可以在模塊工作時(shí)測量輸出電流和輸出電壓的值;遙信：通過(guò)遠程監控監測模塊的工作狀態(tài)。

4 結語(yǔ)

本文主要對智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統中的整流模塊進(jìn)行的設計與研究，利用無(wú)源PFC電路的原理，改善電路中電流的畸變，外加DC/DC變換器抑制電網(wǎng)側諧波電流噪聲，體現了智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統中整流模塊的優(yōu)點(diǎn)，適用于鐵路、礦山等變電場(chǎng)所。該系統雖然能夠準確的進(jìn)行交流變換，但是在對備用電源充電時(shí)的均勻性方面都比較弱，同時(shí)成本也比較高，同時(shí)在防雷濾波方面的改進(jìn)也不是很完善，所以還要在這些方面進(jìn)一步的改善和提高。