直流高频开关电源模块作用

直流高频开关电源模块作用供用电技术专业国家级教学资源库标准化课程制作人：贾涛一、高频开关电源模块作用将交流电源转换成直流电源，以便电池存储后备使用。采用高频逆变技术，将频率提高到千赫兹以上。采用均流技术，将多个模块并接使用。二、高频开关电源模块几个概念脉宽调制（ＰＷＭ）谐振ＺＶＳＺＣＳ谐振变换器ＰＷＭＤＣ－ＤＣ变换器中的开关都在某一固定频率（３０ＫＨＺ以上）上工作，保持开关频率恒定但改变开关接通时间长短（即脉冲的宽度），使负载变化时，负载上的电压变化不大的方法，简称脉宽调制法，即ＰＷＭ．谐振所谓谐振，按照电路理论知识知道，它是正弦电压加在理想的（无寄生电阻）电容和电感串联电路上，当正弦频率为某一值时，容抗和感抗相等，电路的阻抗为零时，电路电流为无穷大；如果正弦电压加在电感电容并联电路上，当正弦频率为某一值时，电路的总导纳为零，电感电容上的电压无穷大．前者称谓串联谐振，后者称谓并联谐振．在开关电源电路中加的不是正弦电压，而是直流电压．直流电压加在串联的ＬＣ电路上，电路中电流按正弦规律无阻尼振荡，其频率即电路谐振频率．ＺＶＳ利用谐振现象，电子开关器件两端电压按照正弦规律振荡，当振荡到为零时，使电子开关导通流过电流，此法称谓零电压开通，简称ＺＶＳ．ＺＣＳ同理当电子开关流过电流振荡到零时，使电子开关断开，此法称为零电流关断（ＺＣＳ）谐振变换器利用谐振现象，使电子开关器件上电压或电流按正弦规律变化，以创造零电压导通或零电流关断的条件，以这种技术为主导的变换器称谓谐振变器．它有串联和并联谐振变换器两种．如果在桥式变换器（用谐振式方法控制）桥的输出端串联ＬＣ网络，再接变压器原边绕组（包括副边整流电路），称谓串联谐振变换器．在桥式变换器串联ＬＣ的电容两端并联变压器原边绕组（包括副边整流电路），称谓并联谐振变换器三、模块系列和基本参数交流输入电压（V）：AC380±15%或AC220±20%；额定输出电压（V）：110、220；额定输出电流（A）：5、10、20、30、40

稳压精度：≤±0.5%；稳流精度：≤±0.5%；纹波系数：≤±0.1%；四、A-D系列模块面板及功能培训1.前面板各个指示灯及电位器介绍·黄灯：告警指示当输入过欠压、输出过欠压、过热时，黄灯亮。注：输入过欠压、输出过压、过热时，模块无输出：输出欠压时，模块有输出。·绿灯：工作指示逆变桥工作时，此灯亮，否则不亮。·红灯：故障指示当输入电压正常，输出无过压、模块没过热时、逆变桥不工作，红灯亮，表示机器有故障。注：模块开机时有2～5s黄灯与红灯一起亮，非故障。·电流调节（1-ADJ）

调节单模块最大限流点0.2IMAX-IMAX连续可调。·电压调节（U-ADJ）调节单模块输出电压值198V-320V或99V-160V或42-58V或20-27V连续可调。·注：1.模块输出电压上限值将根据实际运行时所需最高电压，出厂时进行限制，以保证蓄电池安全运行。 2.模块面板也可加装液晶显示，显示模块输出电压及电流。此时，绿灯位置变为电压、电流显示转换按键，向下按显示电流，反之显示电压。

3.对风冷模块，若风扇故障，则可从后面拆下更换，无需拆机，更换方便。电源开关：若输入为三相电源，开关为三级空气开关；若输入为单相电源，开关为二级空气开关。2后面板各个端口介绍2.1模块交流输入：A、B、C三相电源线，无相序要求；对单相输入，航空插头选用二极。2.2模块直流输出1.2脚并联--直流输出正极

3.4脚并联--直流输出负极2.3安全接地接地采用M8螺栓，应良好地接地，以保证安全。2.415针D型并接端口及管脚功能定义：两端口由模块内部并联在一起，当N个模块并联时，把并接端口用15针的并接线连接在一起。具体1～15脚功能如下：

1.9脚：当模块并联时，由外部短接，使模块具有自动限制总输出电流，并由外部整定电流的功能。若单模块工作，1、9脚开路，模块输出电流由前面板I-ADJ设定。

2.10脚外接一电阻，决定并联模块总电流（输出）。注:①并联时N个模块I-ADJ应调一致,否则,模块损坏时,IO可能有变化。出厂时，I-ADJ均已调到最大，一般无须用调整。

②2、10脚电阻一般采取电阻与电位器串联方式，以利于调整。Ｅ系列模块前面板介绍四位数码管显示循环显示电源模块输出电压、电流、通讯地址；在电源模块遥控关机状态时，显示“OFF”；在输入过欠压时显示“Er.I”；在输出保护时显示“Er.O”。PWR指示灯：电源指示灯，电源模块二次电源工作时，此灯亮。RUN指示灯：运行指示灯，当电源模块内置监控单元正常工作时，以1s周期闪烁。COM指示灯：通讯指示灯，当电源模块与系统集中监控单元通讯时，闪烁。U-ADJ手动电压调节：用于调节单电源模块输出电压，电压连续可调。注：电源模块出厂时，输出电压上限值将根据实际运行所需最高电压进行限制，以保证系统安全运行。I-ADJ手动电流调节：用于调节电源模块输出最大电流值，0.2Ie~1.0Ie连续可调。电源开关：用于控制电源模块工作或停止，热插拔模块时必须确保此开关处于关闭状态。Ｅ系列模块并机板Ｅ系列模块特点采用双软开关原理设计，效率可以达到９８％，体积为同容量、自然冷却方式下最小．在缺相情况下，模块告警并有稳定输出，输出功率为额定的三分之一．创新提出电源总线方式，使一体化电源成为可能．内部设计全隔离，线路板、器件进行环氧涂敷或侵漆处理。保证防尘、防潮。五、模块方框图Ｅ系列模块安装图TEP-M20(30)A/220V2000年之前模块六、模块原理

硬开关——开关管的通断受外加脉冲控制（PWM），与本身流过的电流及两端所加的电压无关，其主要缺点在开关的开通及关断时有比较大的损耗，效率一般在90%左右，技术成熟。软开关——控制开关管在其两端电压为零时导通（ZVS），或控制开关管电流为零时关断（ZCS）-----谐振式开关电源，开关管的开通及关断损耗狠小，效率一般大于92%七、模块安装调试1、安装前先检查外观有无损坏，当外观完好时，方可安装。模块出厂时，输出电压电流按照108只/54只电池电压整定好。电流整定：将模块接入三相电源及所需负载，调节I-ADJ到所需要的整定值。注：若模块并联应用，一般把I-ADJ调到最大（顺时针）即可(模块额定电流值)，若需整定到其它值，只需调整2、10脚并联电位器的阻值，即可把所有模块的IADJ调整到同一数值。·电压整定：调整U-ADJ到所需电压(系统的浮充电压)即可。注：1、若模块并联在系统上使用，一般使用外部（微机控制）调压。此时，建议把U-ADJ整定到系统浮充电压值。

2、若模块单独使用时（无监控单元），模块输出电压受模块面板U-ADJ控制。2、模块安装·将电源模块插入机柜，固定好接地螺栓。模块底座上有导轨，导轨安装在机柜上，导轨与模块之间可以用4个M6螺栓固定。·交流电源空气开关或船形开关打到OFF·插入航空插头并旋紧·插入并接线，并拧紧螺钉（模块和监控之间是串联连接）·确认外部控制及各连接线正确无误后把交流电源空气开关打到ON·观察指示灯及输出电压、电流是否正常（正常绿灯亮）·若需整定系统电压、电流按下述步骤进行：

a.调整外部控制电压到所需值即可。

b.接入负载，使系统处于限流状态，高速并接端口2、10脚所接电阻观察输出电流到所需值即可。3、模块调试

TEP-M系列电源模块可以与TEP-I系列微机控制器配套使用。不同系列模块同相应系列控制器使用，如需混用必须进行调整。·手动浮充：观察电压是否正常。·手动均充：观察模块输出电压、电流是否符合均充程。·限流实验（加负载或均充限流状态）。

·均流试验（带负载）

a.当输出电流以0.21MAX≤IO≤0.51MAX模块应处于