限位开关和行程开关在旋挖钻机中的应用

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限位开关和行程开关在旋挖钻机中的应用限位开关和行程开关在旋挖钻机中的应用（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）近年来，旋挖钻机在国内发展迅速，在2021年，旋挖钻机的市场空间将会变得更大。由于旋挖钻机可重达七八十吨，工作时钻桅高达二十多米，且施工现场环境复杂，因此其安全保护装置必不可少。今天，小编为您简单介绍一下旋挖钻机上的一些行程开关、限位开关，以及接近开关等安全保护装置的结构及功用。旋挖钻机（资料图）1、行程开关与安全手柄在驾驶室入口处，安全手柄安装在左操纵箱上，通过手柄控制操纵箱内部的一个行程开关的通断。此行程开关通过继电器控制液压先导阀，当操作手进入驾驶室，操作钻机前，必须闭合安全手柄（置于水平位置），接通液压先导阀。当操作手离开驾驶室时，必须抬起安全手柄（垂直位置），从而断开液压先导阀。这保证了在驾驶室无人时，整个液压系统是断开的，防止错误动作的发生。2、钻桅左、右限位中的开关应用此限位功能的实现，是通过安装于钻桅上的两个行程开关或接近开关来实现，用于保证钻桅向左向右的角度不超过限定值，防止钻桅侧向倾斜角度过大引起倾翻。当钻桅左倾至极限位置时，左侧限位开关动作，此时操作钻桅调平手柄，钻桅只能向右动作，不能向左动作。反之，当钻桅右倾至极限位置时，右侧限位开关动作，此时操作钻桅调平手柄，钻桅只能向左动作，不能向右动作。旋挖钻机（资料图）3、主卷限位中的行程开关由位于钻桅顶部一行程开关实现。当钻杆托架在钻桅上移动至顶部时，此行车开关防止的常臂触点断开，使控制主卷的电磁阀断电，主卷钢丝绳不能再提升，钻杆随即停止向上移动，此时，主卷只能向下而不能向上动作。4、变幅限位中的接近开关旋挖钻机的工作幅度是钻机在作业时的一个重要参数，在进行桩孔作业时，钻机的工作幅度必须在限定范围内才可以保证作业的正常进行。当变幅幅度超过规定值时，动臂处的接近开关因检测不到信号而改变。变幅限位的功能，则有效地保证了整机施工时的稳定性。本文来源于开关式氙灯电源在电影放映系统中的应用哈尔滨哈影电影机械王润玫摘要:本文对开关式氙灯电源在电影放映系统中的应用进行了简要的分析,阐明了氙灯电源使用中必须达到的技术指标,分析了开关式氙灯电源的工作原理,并对使用中出现的问题给出了排解的方法,为更好地使用氙灯电源,提高放映系统的性能奠定了良好的基础。关健词:氙灯直流转换器电流质量指标稳流精度指标1概述氙灯是利用本身的正负两个电极,在特定条件下进行极间放电,利用电弧所发出的弧光进行发光的近似点光源。外界条件不同,弧光波长也不同,光谱、光强也不一样。氙灯的光谱(可见光谱非常接近自然光,其还原性,色温等光学指标都是点光源的佼佼者。因此,绝大多数国家的放映系统都有采用氙灯做为光源。氙灯对其供电电源具有严格的要求:氙灯必须与专用的直流电源及触发器配套使用,直流电源的波纹系数不得大于7%,点燃时工作电流应在规定范围内,否则会影响氙灯的寿命。2氙灯电源的技术要求.2.1电流质量指标电流质量指标主要是指供给氙灯的直流电流的平整程度,用S表示,定义为氙灯电源输出直流电流的最低次频率谐波分量幅值与直流分量平均值之比,标准规定为:S=[(直流电流最大值-直流电流最小值/2×直流电流平均值]×100%≤3%或S=[(直流电流最大值-直流电流最小值/直流电流平均值]×100%≤7%.2.2稳流精度指标指氙灯电源输出电流的稳定性。其稳定指标指当电网发生变化时或由氙灯的阻值发生变化时,氙灯电源的输出电流不受其影响的程度及调节时间的多少。电流变化越小越好,调整时间越短越好。标准规定为当氙灯负载条件下,网侧电压在额定值的范围内变化10%时,氙灯电源输出直流电流稳定精度不大于1%,计算公式如下:直流电流稳定精度=[(输出直流电流实测值-输出直流电流额定值/输出直流电流额定值]×100%.2.3氙灯电源工作电流调节范围放映机放映电影时一般都是两台放映机交替工作。要求两台放映机的光强及光学性能应尽可能一致。由于氙灯制造工艺的误差,氙灯发出的光谱、光强不同,两台放映机的光学系统也不同,这些都会影响到放映的效果。另外氙灯使用一段时间后,发光效率会降低。为了两台放映机的一致性,所以需要用调节氙灯电源的输出电流来弥补此不一致性。一般规定是70%~100%。2.4空载电压小于1000W以下的氙灯空载电压大于50伏特,大于1000W到3000W的氙灯空载电压大于65伏特,大于3000W到5000W的氙灯空载电压大于80伏特。氙灯点燃前的点火电压都高于点燃后的工作电压的这一要求,目的是为了氙灯在点燃瞬间——即引弧时能积蓄较大的能量,完成克服灯极材料的溢出功而引弧燃灯。3电影放映系统开关式氙灯电源3.1、开关式电源的分类开关电源的核心是电力电子变压器。电力电子变压器是应用电力电子器件将一种电能转换成另一种或多种形式电能的装置,按转换电能的种类,可分为四种类型:(1直流—直流变换器,它是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器,是直流开关电源的主要部件(2逆变器,是将直流电能转换成交流电的电能变换器,是交流开关电源和不间断电源UPS的主要部件。(3整流器,是将交流电转换为直流电的电能变换器(4交--交变频器,是将一种频率的交流电直接变换为另一种恒定频率或可变频率的交流电。3.2直流变换器的分类直流变换器按输入和输出之间是否有电气隔离可分为两类:不隔离直流转换器和有隔离直流变换器。不隔离直流变换器有降压式和升压式,一般电视机采用降压式的较多。有隔离的直流变换器有按所用有源功率器件数量分单管和多管变换器,单管的有正激式和反激式两种,双管的有半桥和推挽变换器,多管的有全桥变换器等。3.3开关式电源变压器体积小的原理AP=Ae×AQ=cmmTKKfBPδη2106⨯AP—是变压器的标称功率。Bm—是最大磁感应强度,硅钢片是10000G,铁氧体材料是2000G,超微晶材料是4000G。η—是变压器的效率,一般取0.85。f—是变压器的频率,工频变压器50HZ,开关电源20000HZ。KC—铁芯填充系统。Km—窗口填充系数。比较:工频硅钢片和铁磁材料比较,磁感应强度的比值是5,而频率则反比为400倍。可见,由于频率的不同,开关电源变压器要比工频变压器的体积小80倍。N=fBAU44.410*4f--频率HzA—铁芯柱有效截面积cm2。V--额定一次侧电压(V。由此可见,由于频率增加,变压器的圈数也相应减少。3.4全桥逆变开关式电源的基本工作原理此电源采用的是全桥逆变方式变换器。图一图一为逆变器的基本原理图,由IGBT逆变管(Q1、Q2、Q3、Q4,变压器、整流二极管(DR1、DR2,滤波电抗器(L组成。基本工作原理叙述如下:在图1的标号为21和23处施加一直流电,上正下负。其中IGBT管子Q1Q4为一组(简称第一组,Q2Q3为另一组(简称第二组。当第一组管子导通时(第二组管子截止,电流通路为21→Q1→A→变压器上端头→变压器→变压器下端头→Q4→10→23。我们称为变压器正向导通。当第二组管子导通时(第一组管子截止,电流通路为21→Q2→B→变压器下端头→变压器→变压器上端头→Q3→23。这时我们称变压器为反向导通。当我们有规律性地控制第一、二组IGBT管子的导通与截止,变压器就会按其规律性正反向通电。由于其正反向通电的频率是人为控制的,现阶段一般把其频率控制在20000HZ左右,也就是说变压器的原绕组通以20000Hz的交流电,由于变压器结构特性,其负绕组感应出相应的感应电压。把此电压整流滤波后就可以供给负载使用了。3.5KFF-150/35开关式电源电路图三相电源通过三相空气开关、交流滤波器和交流接触器到三相整流桥进行整流。此整流直流电压500多伏施加在逆变器上进行逆变。逆变后变压器输出的交流电压再经低压整流后,输出端即可得到所需负载电压。这里需要提示一下交流接触器的用法,一般情况下都是利用交流接触器的三个主触点接通或断开三相交流电,而本机采用的是只用主触点控制三相交流电的两图二相,即在交流接触器未吸合时,只要合上主开关,三相整流器就有整流输出,整流电流小,此时的负载可设置为开路状态,当三相交流接触器吸合后,电路才置为负载状态。这样使用的优点是减小对各电器元件的应力冲击。控制部分的核心是如何控制逆变器的逆变脉冲宽度。逆变脉冲的宽度直接决定输出电压的多少,脉冲宽度宽则输出电压高,反之则输出电压低。KFF-150/35开关电源采用的脉宽调制器是1525集成电路,如图三。图三在集成电路的11号(输出A脚和14号(输出B脚分别输出宽度相等、相位相差1800的脉冲,人为的把其中每一路脉冲又分为两路,即变成四路,把其中相同的两脉冲信号分别去控制主电路的IGBTQ1、Q4,剩余的两个相同的脉冲信号分别去控制主电路的IGBTQ2、Q3。这样由于两组信号的交替输出,Q1、Q4、Q2、Q3就两两交替导通,在变压器的原端就通有正负相等、宽度相等的方波交流电,从而产生逆变。输出电流的大小是靠逆变器的脉冲宽度决定的,而输出电流的稳定性则是反馈电路决定的。反馈电路中一次测量仪表的精度是决定输出稳定性的关键。测量精度越高,稳定性越好,反之则越差。输出电流精度直接和反馈系统的时间常数有关,时间越短,精度越高,反之则差。4电源的注意事项及故障排除方法氙灯电源属于电力电子器件所组成的电子设备。运输安装都应当轻拿轻放,防止剧烈振动。安装时注意平稳、牢固,注意通风、干燥、同时周围不能存在导电尘埃。为了安全、不要在机器运行期间用手接触电源,以防触电。氙灯电源输出两根较粗的直流电源铜线,一根红色(或有+标志铜线为电源输出正极线,一根黑色(或有-标志铜线为电源输出负极线。正极线接入灯箱的氙灯正极,负极线接入灯箱内触发器的磁塔输入端,磁塔输出端接氙灯的负极。当一切准备好后,整流器电源通电,空载电压通过输出线接到氙灯的两端,为点燃氙灯做好了准备,此时触发器瞬间触发,磁塔产生高频高压加载到氙灯两端,引燃氙灯。此时触发器的磁塔输入端和整流器的负极线相联,是低电平;磁塔的输出端接氙灯的负极,是高电平。对磁塔两端的高频高压电,整流器的正负极线是短路状态,所以磁塔的高频高压顺利接到氙灯两端。这里注意,这是在灯箱理想状态下点燃氙灯的,一般情况下,由于氙灯负极线到磁塔的输出端是铜软绞线,长短不一致,如果它和灯箱距离较近,就会对灯箱外壳放电,当整流器电源是内置式时,即整流器的外壳和灯箱是用螺丝联接到一起的,就是对整流器外壳放电,此时磁塔产生高频高压电顺势施加在整流器外壳和输出大线及有关电器件两端,如此高的电压,很有可能损坏整流器。具统计,大部分内置式整流器的元件的损坏和此有关。外置式整流器可不考虑此项要求,但有可能不易引燃氙灯。氙灯电源出现的一些故障,大都集中在不易引燃氙灯,损坏元件,不能调流等。5结语本文所述开关式氙灯电源具有较高的功率因数,控制灵敏,比起传统的磁饱和电抗器控制式的整流电源具有更好的电气性能,更小的体积重量,可节省一定量的材料资源和电力资源。温度对其影响很小,加之速度跟随能力强,反应快等特点,是传统电源无法相比的,也是放映系统进一步提高放映性能的最好选择。2021年8月15日第34卷第16期现代电子技术ModernElectronicsTechniqueAug.2021Vol.34No.16智能高频开关电源系统中整流模块的功能设计毕恩兴(西安铁路职业技术学院,陕西西安710014摘要:以智能高频开关电源系统中的整流模块为研究对象,采用无源PFC和DC/DC变换器的原理,对模块的整流原理进行设计和改善,经过对整流模块的硬件、电路的设计与调试表明:该整流模块可以有效地解决智能高频开关电源系统中整流问题,同时,还具有可靠性强、稳定性好且体积小、噪声低、节能高效、维护方便等优点,能够很好地满足现代智能高频开关电源系统的发展趋势要求。关键词:高频开关电源;整流模块;DCDC变换器;PFC中图分类号:TN71034;TM32文献标识码:A文章编号:1004373X(202116018903DesignonRectifierModuleintheHighfrequencyIntelligentSwitchingPowerSystemBIEnxing(XianRailwayVocation&TechnicalInstitute,Xian710014,ChinaAbstract:Takingtherectifiermoduleofhighfrequencyintelligentswitchingpowerasresearchobject,andusingpassivepowerfactorcorrectionandDC/DCconvertertodesignandimprovetheprincipleofrectifiermodule.Afterdesigninganddebuggingthehardwareandcircuitofrectifiermodule,therectifiermodulecaneffectivelysolvetherectifierproblemofhighfrequencyintelligentswitchingpowersupplysystem.Atthesametime,themodulehasthefeaturesofthereliability,stability,smallsize,lownoise,energyefficient,easymaintenanceandsoon,whichcansatisfythetrendrequirementsofhighfrequencyintelligentswitchingpower.Keywords:highfrequencyintelligentswitchingpower;rectifiermodule;DC/DCconverter;PFC收稿日期:202102260引言随着我国科技生产水平的不断提高,各行各业对供电质量的要求越来越高,而智能高频开关电源作为一种继电保护装置和控制回路装置,为生活和生产中的供电的可靠性提供了有力的保障。当市电供电中断时还可以作为后备电源,所以说智能高频开关电源是对供电质量保证的重要组成部分之一。它具有高度灵活组合、自主监控的特点,另外可靠性强、稳定性好且具有体积小、噪声低、节能高效、维护方便等也是它的一大优点[1]。可以说智能高频开关电源是一种集计算机技术、控制技术、通信技术于一体的高科技产品,可实现系统的自动诊断、自动测试和自动控制。本文主要阐述的是智能高频开关电源的整流模块的设计。1系统总体结构介绍智能高频开关电源系统的总体结构主要由主监控单元、配电模块、交流配电单元、整流模块等组成,系统总体的结构图如图1所示。系统中的各个监控单元受主监控单元的管理和控制,通过通信线将各个监控单元采集的信息送给主监控统一管理。主监控显示直流系统各种信息,用户也可以触摸显示屏查询信息及操作,系统信息还可以接入到远程监控系统中。系统除了交流监控、直流监控、开关量监控等基础单位外,还配置了绝缘监测、降压装置、电池巡检等功能单元,以达到对直流系统进行全面监控的目的[2]。图1系统控制原理图工作时两路市电(交流经过交流切换装置输入一路交流,给各个整流模块供电。整流模块将输入三相交流电转换为直流电,给备用电源(蓄电池充电,同时也给合闸母线负载供电,另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电。所以说本文设计的整流模块是将整流和充电两项功能结合于一体的一种新型的整流模块。2整流模块的设计整流模块是智能高频开关电源系统中的一个重要部分,关系到系统的直流电压输出和工作时电压输出的稳定状况[3]。本文的设计主要是对模块整流原理的改进和完善,利用无源PFC和DC/DC变换器的原理,使得改进后的模块能够有效完成整流作用。本文设计的整流模块的工作原理框图如图2所示,工作时,模块首先通过过防雷处理和滤波对输入的三相交流进行处理,这样才能保证模块后级电路的安全;经过处理后的三相交流经过整流和无源PFC后转换成高压直流时,这时转换的高压直流要经过DC/DC变换器再次转换成可变的直流电压输出;另外模块控制部分还有负责过压、过流以及短路保护等作用,这样才能保证输出电压的稳定,也同时能对模块各部件进行保护。模块还在远程监控中提供了四遥(遥控、遥调、遥测、遥信接口。图2整流模块的的工作原理图即功率因数校正(PowerFactorCorrection,PFC是指有效功率与总耗电量(视在功率之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率的比值[4]。无源PFC是指不使用晶体管等一些有源器件组成的校正电路,一般情况下由二极管、电阻、电容和电感等无源器材组成。本文的PFC主要是在整流桥堆和滤波电容之间加1个电感,具体原理如图3所示,利用电感上的电流不能突变的特性来平滑电容充电强脉冲的波动,改善电路中电流的畸变[5],并且利用电感上的电压超前于电流这一特性来补偿滤波电容电流超前电压的特性,使功率因数和电磁干扰都得以改善[6]。这种方式只是一种简单的补偿措施,只能做到抑制电流瞬时突变的目的,但电流畸变的校正及功率因数的补偿能力都很差[7]。DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种控制具有加速平稳、快速响应的性能,同时可以收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约20%~30%的电能。直流斩波器不仅能起到调压作用,还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用[8]。图3无源PFC原理图本文的DC/DC变换器采用双管正激式DC/DC变换器,它的原理如图4所示,变压器T1起隔离和变压的作用,在输出端要加一个电感器Lo(续流电感起能量的储存及传递作用,变压器初级无再有复位绕组,因为VD1,VD2的导通限制了两个调整管关断时所承受的电压。输出回路需有一个整流二极管VD3和一个续流二极管VD4(VD3,VD4最好均选用恢复时间快的整流管。输出滤波电容CO应选择低、大容量的电容,这样有利于降低纹波电压[9]。双管正激式DC/DC变换器的工作特点如下:(1在任何工作条件下,为使两个开关管所承受的电压不会超过UIN,Ud(UIN为输入电压;Ud为VD1,VD2的正向压降,VD1,VD2必须是快恢复管,其在实际设计和调试中恢复时间越短越好。(2与单端正激式DC/DC变换器相比,它无须复位电路,这有利于简化电路和变压器的设计;它的功率器件可选择较低的耐压值;它功率等级也会很大。(3两个开关管的工作状态一致,会同时处于通态或断态。所以使用在智能高频开关电源这样大功率等级电源中比较适合。图4双管正激式DC/DC变换器的电路图平滑滤波原理:整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的交流成分(称为纹波电压。为了获得平滑的直流电压,应在整流电路的后面加接滤波电路,以滤去交流部分。此时在桥式整流电路输出端与负载之间并联一个大电容,采用电容滤波后使二极管得到190现代电子技术2021年第34卷的时间缩短,由于电容CO充电的瞬时电流较大,形成了浪涌电流,容易损坏二极管,故在选择二极管时,必须留有足够的电流裕量,以免烧坏。3整流模块的功能介绍整流模块除了能将输入的交流(380V、50Hz变换成额定的直流输出(5A/230V之外,还具有保护功能和设置功能,现将模块的保护功能和设置功能介绍如下:3.1保护功能介绍(1输出过压保护。输出电压过高会对用电设备造成重大事故,为杜绝此类事故的发生,在模块内部设有过压保护电路,当出现过压后模块自动锁定,同时模块的故障指示灯亮,模块自动退出工作状态,从而不会影响到整个系统的正常运行。(2输出限流保护。因为每个整流模块的输出功率受到限制,输出的电流不能过大。因此,对每个模块的输出电流最大限制为额定输出电流的1.2倍,如果超出负载,模块自动调低输出电压以达到保护模块的功能。(3短路保护。整流模块的输出特性如图5所示,输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零[10],限制短路电流在限流点之下,此时模块输出功率很小,以达到保护模块的目的,这样模块长期可以长期工作在短路状态而不至于损坏,同时当故障排除后模块可以自动恢复工作。图5整流模块输出特性(4模块并联保护。每个模块内部均有并联保护电路,可以保证模块发生故障时自动退出系统,从而不影响其他正常模块的工作[11]。模块并联输出示意图如图6所示。图6模块并联输出示意图(5过温保护。模块的过温保护主要是保护大功率变流器件,这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值,正常工作的情况下,系统设计留有足够余量,但在一些特殊条件下,如环境温度过高、风机停转灯情况下,模块检测散热器温度超过一定值时,就会自动关机保护,当温度降低到能够正常工作的温度值时模块才自动启动。(6过流保护。过流保护主要是保护大功率变流器件,在变流的每一个周期,如果通过的电流超过器件承受的电流,模块就会关闭功率器件,以达到保护功率器件的目的。3.2调节功能介绍(1电压调节功能。模块的电压调节主要是指输出电压的调节,在模块的输出端设有电压调节电位器,当模块和监控单元相连接时,输出电压也可以由监控系统设定,这时电位器调节无效。(2测量功能。模块的测量功能主要是测量模块的输出电压和电流以及模块的工作状态,并通过LCD显示,可以使用户直观方便的了解模块和系统的工作状态。(3遥控功能。遥控:控制模块的开/关机状态,以及备用电源(蓄电池的均/浮充状态;遥调:对输出电压和输出电流的调节控制;遥测:可以在模块工作时测量输出电流和输出电压的值;遥信:通过远程监控监测模块的工作状态。4结语本文主要对智能高频开关电源系统中的整流模块进行的设计与研究,利用无源PFC电路的原理,改善电路中电流的畸变,外加DC/DC变换器抑制电网侧谐波电流噪声,体现了智能高频开关电源系统中整流模块的优点,适用于铁路、矿山等变电场所。该系统虽然能够准确的进行交流变换,但是在对备用电源充电时的均匀性方面都比较弱,同时成本也比较高,同时在防雷滤波方面的改进也不是很完善,所以还要在这些方面进一步的改善和提高。参考文献[1]邱伟,侯振义.一种智能高频开关电源监控模块的设计[J].通信电源技术,2006(1:4244.[2]刘建国,彭岩磊.智能高频开关电源系统在变电站的应用[J].中州煤炭,2021(03:3334.[3]孟先磊,吕长志,谢雪松,等.DC/DC电源模块高温失效的原因[J].现代电子技术,2021,34(4:135138.[4]王吉校,钱希森,任开春.基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路的Matlab仿真[J].电力电子,2007(11:6164.(下转第194页191第16期毕恩兴:智能高频开关电源系统中整流模块的功能设计低,记为VL:VL=Vg(M25-Vth(6Vg(M25=Vg(M26=2iuncox(W/LM26+Vth+iR2(7因为M26管的电流很小,宽长比很大,故:VLiR2(8SE为辅助振荡器切换信号,SEB为SE的反信号。当VDD低于1.9V时,SE为高电平,M17,M18都截止,不影响R,S触发器的翻转,辅助振荡器工作,开关S1断开,S2闭合;当VDD高于1.9V时,SE为低电平,辅助振荡器关断,开关S1闭合,S2断开,M17,M18都导通,R=1,S=0,AUXCLK被锁定为高电平,既减小了功耗,也避免了辅助振荡器关断之后R,S端出现不确定状态。4电路整体仿真结果与分析整体电路在0.5mCMOS工艺库(VthN=0.72V,VthP=-0.97V下仿真,仿真条件为VIN=0.8V,仿真结果如图4所示。图4两个振荡器的切换从图4可以看出,电路启动后,首先辅助振荡器V(auxclk起振,VDD逐渐升高,升高至1.4V时,主振荡器V(mainclk起振,但此时只有辅助振荡信号通过开关S2传到功率管的栅极,当VDD升高至1.9V时,辅助振荡器关掉,主振荡器信号通过开关S1传到功率管的栅极,VDD继续升高至设定的输出电压3.3V以后,由反馈电路控制主振荡器的开启与关断,来维持这一输出电压。5结语本文针对输入电源电压变化范围较大,设计了两种结构不同的振荡器,其在在不同电源电压范围内工作的频率较稳定,并利用电压检测模块进行合理的切换,解决了低输入电压下电路无法启动的问题,是一款适用于商业开发的DCDC升压型开关电源。参考文献[1]汪东旭,孙艺.一种频率稳定的改进型CMOS环形振荡器[J].微电子学,1999,29(5:6770.[2]胡二虎,汪东旭.一种频率稳定的集成CMOS环形振荡器[J].微电子学,2003,33(2:3235.[3]YUANBing,LAIXingquan,WANGHongyi,etal.ThedesignofastartcircuitforboostDCDCconverterwithlowsupplyvoltage[C]//ProceedingsofASICON20056thInternationalConferenceonASIC.Shanghai,China:ASICON2005:483487.[4]FORGHANIZADEHHP,RINCONMORAGA.CurrentsensingtechniquesforDCDCconverters[C]//Proceedingsof200245thMidwestSymposiumonCircuitsandSystems.[S.l.]:MWSCAS,2002,2:577580.[5]ALLENPE,HOLBERGDR.CMOSanalogcircuitdesign[M].2nded.[S.l.]:PublishingHouseofElectronicsIndustry,2002.[6]康华光,陈大钦.电子技术基础(模拟部分[M].4版.北京:高等教育出版社,2004.[7]何乐年,王忆.模拟集成电路设计与仿真[M].北京:科学出版社,2003.[8]邱关源.电路[M].4版.北京:高等教育出版社,2005.[9]毕查德拉扎维.模拟CMOS集成电路设计[M].西安:西安交通大学出版社,2002.作者简介:张海瑞男,1984年出生,硕士研究生。主要研究方向为模拟集成电路设计。张涛男,1967年出生,博士,教授。主要研究方向为数/模混合集成电路设计及信号处理。(上接第191页[5]杨庆江,刘晓红.提高无源逐流电路功率因素的一种方法[J].现代电子技术,2021,34(1:200203.[6]师洪涛,王金梅,赵秀芬.基于三相双开关PFC电路的高功率因数软开关电源[J].电测与仪表,2021(1:5963.[7]陈凯,龚春英.高输入输出变比DC/DC变换器研究[J].电力电子技术,2021(1:2933.[8]LiuYuxin,LiuShibin,LiYanming,etal.HighlyintegratedsoftstartcircuitforDCDCswitchingconverters[J].JournalofHuazhongUniversityofScienceandTechnology,2006(1:108111.[9]孔英秀.功率因素对供配电系统电能质量的影响[J].现代电子技术,2021,34(2:208211.[10]肖永涛,朱理.三相电流型镇流器空间矢量调制仿真研究[J].现代电子技术,2021,33(24:200203.[11]牧仁.交流通路中理想直流电压源的短路处理[J].现代电子技术,2021,33(24:203205.作者简介:毕恩兴男,1963年出生,陕西镇巴人,副教授,电子教研室主任。主要研究方向是电子技术和制冷技术。194现代电子技术2021年第34卷机电工程技术2021年第39卷第02期收稿日期：2021－09－29，总谐波畸变THD过大，会对母线电网造成了严重的不利影响。，；总谐波畸变文献标识码：A文章编号：1009－9492(202102－0088－03有源功率因数校正技术在高频开关电源中的应用研究向琼（广东电网公司佛山供电局，广东佛山528000）1引言开关稳压式电源的效率可以高达70％以上，所以它取代了上一代晶体管线性稳压电源成为当今最为广泛使用的电源。在开关电源中，电网的交流电经过初次晶体管电路整流后，接着并联一个较大的电容（如图1所示），从而得到波形较为平整的直流电压，再进行下一步的输出处理，得到用户满意的电压。然而这样大量使用储能元件和非线性元件的恶果就是使得电网输入的交流电流产生严重畸变，从而带给电网大量的谐波电流，使输入功率因数降低。大量的电流谐波分量流入电网后将在电网内形成谐波“污染”。一方面产生“二次效应”（即电流流过线路阻抗造成谐波电流电压降，反过来使得原本正弦波的输入电压也发生畸变；另一方面，会造成电路故障，引起变电设备的损坏。另外，由于谐波电流的存在，使AC－DC电路的输入功率因数降低，电网的输入伏安数大，而负载上得到的有效功率却小。随着开关电源设备的广泛使用，为了保证电网的供电质量，为了提高功率因数及节能，制定了一系列的国际标准（如IEC－555－2和EN60555－2等）［1］，限制各次谐波不得大于某个极限值。2提高功率因数的方法2．1无源滤波器这种方法是在图1所示电路的整流电路和大电容之间串联一个滤波电感，或者在交流侧接入谐振滤波器。其优点是简单，低成本，EMI小，易于实现；缺点是体积重量大，得不到高功率因数（只能达到90％左右），工作性能与频率、负载及输入电压有关，电感与电容将形成大的充放电电流等。2．2有源功率因数校正器（有源滤波器）在整流与负载之间接入DC－DC开关变换器，应用电流反馈，使得输入电流跟随正弦输入电压波形，达到正弦化的效果，从而使输入的总谐波电流分量（TotalHamonicDistortion，用THD表示）限制在5％以内，功率因数可达99％以上。因为在这种方案里面使用了有源元件，所以称为有源功率因数校正（ActivePowerFactionCorrection，简称APFC）［2］。它的优点是：较高的功率因数（97％～99％），THD小，输入电压范围大（90～270VAC），工作的开关频带宽，体积小，重量轻，恒定的输出电压；缺点是：电路复杂，成本高，EMI高。如今，APFC技术在开关电源中得到了广泛的使用。3功率因数和总谐波畸变（THD）因为开关电源的输入电流为严重的非正弦，所以在开关电源中功率因数的定义和计算与电工原理里面线性电路的功率因数计算有很大的差异。当输入电压Vi（有效值V）是正弦，输入电流为非正弦时，输入电流的有效值为：图1AC／DC整流电路应机电工程技术2021年第39卷第02期I＝12n姨（1）上式中：Ii（i＝1，2，3…n）为输入电流各次谐波的有效值。假设基波电流I1落后于输入电压Vi的相位差为α，则此时的有功功率为P＝VI1cosα，功率因数就可以写为：PF＝VI1cosα／VI＝I1cosα／I（2）cosα称为位移因数，定义总谐波畸变（THD）为：THD＝23n1姨（3）由此可得：PF＝I1cosα／I＝1姨cosα（4）PF与THD的计算结果如表1所示。由表1可见，当THD≤5％时，PF值可控制在0．999以上。4有源功率因数校正电路结构APFC从电路拓扑结构上来说可以分为单级式和两级式（如图2所示）［3］。两级式电路由前级PFC电路（一般是Boost升压型）和DC／DC变换器构成，前级实现功率因数校正，后级实现输出电压调节和隔离，其优点是两级电路可以单独分析、设计和控制，也是至今在较大功率场合使用的最多的APFC电路模式；而单级式APFC电路集功率因数校正、输出电压隔离和稳压于一体，结构简单，效率高，但是控制相对复杂，适用于功率小（一般不超过200W）的场合。5APFC的控制策略根据电感电流是否连续，PFC分为不连续导通模式（DCM）和连续导通模式（CCM）。DCM的控制可以采用恒频、变频、等面积等多种方式。CCM模式根据是否直接选取瞬态电感电流作为反馈和被控制量，分为直接电流控制和间接电流控制。DCM控制又称电压跟踪方法，它是PFC中简单而实用的一种控制方式，应用较为广泛。DCM控制模式的特点如下：（1）输入电流自动跟踪电压且保持较小的电流畸变率；（2）功率管实现零电流开通（ZCS）且不承受二极管的反向恢复电流；（3）输入输出电流纹波较大，对滤波电路要求高；（4）峰值电流远高于平均电流，器件承受较大的应力；（5）单相PFC功率一般小于200W，三相PFC功率一般小于10kW。CCM相对于DCM的优点为：（1）输入和输出电流纹波小、THD和EMI小、滤波容易；（2）RMS电流小、器件导通损耗小；（3）适用于大功率应用场合。CCM模式下有直接电流控制与间接电流控制两种方式。直接电流控制的优点是电流瞬态特性好，自身具有过流保护能力，但需要检测瞬态电流，控制电路复杂；间接电流控制的优点是结构简单、开关机理清晰。DCM控制尽管简单，但由于器件承受较大的开关应力。限制了其功率应用范围。CCM控制中，直接电流控制应是发展的主流，它适用于对系统性能指标和快速性要求较高的大功率场合。6一种单级单相PFC电路研究在此要进行分析研究的是单相并联功率因数校正电路（PPFC）中的一种。其电路的主电路如图3所示。PPFC一般归类于单级功率因数校正中，它是界于两级和单级之间的一种APFC技术。此处分析的这种PPFC电路使用了两个反激式变换器，变换器I主要任务是通过快速的动态响应来调节输出电压；变换器II则进行输入电流斩波及功率因数校正。两个变换器共同来传递电网功率。这个电路的优点在于：（1）提供良好的功率因数和输出电压调节；（2）输入电感和直流线电容的体积可以取更小体积的型号；（3）二极管反向恢复损耗更小；（4）直流线电压和电流得到了降低，使得开关等器件的压力减小。6．1电路工作原理t0－t1：电流不会同时流入两个绕组之中。当开关管Qh开通，二极管Dh因为电压反偏而关断，其上电压VD等于VO＋Vhi／n。0．5LmhI2的电能转换为磁能，原边电流ih从剩磁电流开始按固定的斜率（Vhi／Lmh）增加到idr，而另一个变换器的电流ip则不断减小，idr也不断减小直到ip为0时止。t1－t2：原边电流继续增加，此时斜率为Vdr／（Lmh＋Ldr）。t2－t3：当开关管Qh的关断时刻来临，二极管Dh因为（b）单级型图2APFC电路基本拓扑（a）两级型PFTHD％0．5811400．990140．995100．9985表1PF与THD的计算结果应用技机电工程技术2021年第39卷第02期拆下调节设备底座与产品底座的连接。图1中的传动系统流入下道工序继续装配其它部件。5结束语此皮带调节设备设计的主要思路是将中心距的距离调节通过传感器转化为对皮带张力的调节，降低了各个零件的加工精度，降低产品总体成本；主要优点是调节完成的每台设备的皮带松紧度基本是一致的，不会因为外界条件的变化使皮带的松紧度产生不同。此设备已经大量使用在生产中，对工人的要求降低了，对产品底座上固定轴孔的中心距加工要求降低了，同时也对皮带长度公差降低了要求，而且极大的提高了生产效率，提高了产品的直通率；此设计方案可以应用在有皮带传动的机构上来调节皮带的松紧度，也可以作为一种设计方法供广大工程设计人员来参考应用。参考文献：［1］成大先．机械设计手册第3卷（第四版）［M］．北京：北京化工出版社，2002．作者简介：赵小平，男，1973年生，陕西人，大学本科，工程师。研究领域：通讯设备的结构设计与开发。(编辑：向飞（b）II变换器的输出电压控制及输入电流斩波图4控制方框图（a）I变换器的输出电压控制正偏导通，原边电流停止流动，存储在线圈绕组中的磁能开始释放到副边。这时，开关管Qh上的电压VQh为Vhi＋nVo，ip等于idr，并开始随着输入电压减小而减小，同时副边电流ioh以n2Vo／Lmh为斜率减小。6．2占空比的计算占空比与Vo、Vdr的关系如下式：Vodr＝D（5）其中：D是开关的占空比；n为变压器原副边匝数比。从式（5）得到变换器II的开环占空比为：Dopen,h＝nVodro（6）变换器I的开环占空比为：Dopen,p＝nVoPp,pudcop,pu（7）6．3控制的实现方式在这个电路里需要实现的有两个控制环：一个是直流电压输出环；另一个是交流电流输入环。具体是通过占空比的调节实现的，图4是此电路的控制框图。这两个控制流程用德州仪器公司的DSPTM320LF2407得到实现。系统工作时THD＜5％，效率为86％（当输入电压为120V，输出电压为48V，输出功率为200W时），结果令人满意。变换器I工作于DCM状态，变换器II工作于CCM状态。7总结如今用电设备的功率因数问题日益受到重视。有源功率因数校正技术APFC能显著提高用电设备的功率因数，大大提高用电效率，降低总谐波畸变率，在保护电网稳定高效运行中发挥着重要作用。参考文献：［1］史立生，尹成群．开关电源功率因数校正分析［J］．华北电力学院学报，1995，22（3）：18－23．［2］毛鸿，吴兆麟．有源功率因数校正器的控制策略综述［J］．电力电子技术，2000（1）：58－61．［3］陈道炼，严仰光．有源功率因数校正技术及其应用［J］．电工技术杂志，1997（1）：4－6．作者简介：向琼，女，1974年生，湖南人，硕士，工程师。研究领域：电力系统及其自动化。已发表论文5篇。(编辑：王智圣图3带有两个反激变换器的并联单级功率因数校正电路图!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第56页）应Abstractsresultsdrivesthree-dimensionalmodelofautomaticupdates,optimaldesignofmechanicalpartsisachieved.IthasagoodpracticalvalueinengineeringpracticethatintegratesPro/EandYUFeng-ling,ZHANTongMathCADtocompletetheoptimaldesignofmechanicalparts.Keywords:Pro/E;MathCAD;optimaldesignAbstract:CCDimagesensorisanintegratedphotoelectricdevicedevelopedinrecentyears.Withthefunctiontoproduce,storeandtransferphotoelectricsignal,CCDimagesensorisnowwidelyusedinthefieldsofofficemanuscriptsscanning,12automaticdetection,positionlocation,opticalcharacterZENGWen-jian,NINGZhao-yangrecognizing,medicalimageandsoon.ThispaperexplainsthegeneralprinciplesoftheCCDimagesensoranddemonstratesitsAbstract:Thecontainercranesinporthavebeenstudied,itisapplicationindigitalduplicatorandgivesaprospectofitsfuturefoundthattherearesomeproblemsinitsstructuredesignandapplicationtrend.manufacture.Itnotonlyleadstomaterialwasting,butalsoKeywords:CCD;feature;application;digitalduplicatorincreasesmanufacturingcosts.Thearticletakesthe125/35tloadandunloadcontainerasanexample,carriesonthefiniteelementanalysisbyANSYSsoftwareandtheoptimizationdesign.Theresultshowsgoodeconomicefficiency.CHENJian-huanKeywords:loadandunloadbridge;boxgirder;optimizationdesign;finiteelementanalysisAbstract:ScrewthreadprocessingisanimportantfunctionoflatheCNCsystem.G32,G33,G34,G92andG76arescrewthreadprocessinginstructionofGSk980TDsystem.Thispapercomparesthedifferencebetweenthemandindicatestheapplicationsituationofthem.Keywords:screwthreadprocessing;programmedefficiency;CHENJie,TANGHai-yuan,ZHOUJieprecisioncontrol;technicaltraitsAbstract:Basedonthepresentstatusofdomesticwatchmanufacturingindustry,thispaperinvestigatedtheeffectofdigitaldesignandmanufacturing(DDMtechnologyontheautomation&precisionprocessofwatchmanufacturingindustry.FANGYou-cunWiththereferencetoactualcasesofFIYTA,weemployedtheDDMtechnologyincludingblock-baseddesign,resourceAbstract:Astudentmajoredinelectricitymustmastertheskillsdatabasedesignandflexiblemanufacturingetc.Thispreliminarythatcheckingelectricalcontrolcircuit,findingfaultpointsandestablishedDDMsystemmetthecurrentwatchmarketdemandtroubleshootingassoonaspossible.Withtheelectriciantrainingforsmallquantity,multiplekindsandhighefficiency,whichexperience,theauthorsummarizestheelectricalcontrolcircuitverifiedthepushingeffectofDDMinwatchmanufacturinginspectionmethods,principlesandtechniquesusingresistanceindustry.measurements.Keywords:digitaldesignandmanufacturing;watchKeywords:controlcircuit;resistancemeasurement;circuitmanufacturingindustry;block-baseddesign;flexibleanalysistrouble-shootingmanufacturingWANGJian-mingAbstract:Basedonanalyzingtheoriginofautomobilenoiseandthegeneralmethodsofnoisecontrol,methodsandmeasuresforXIANGQiongnoisereductionoftheautomobileengineshavebeenputforwardinthispaper.Atthesametime,theactivemethodandpassiveAbstract:Thelowerpowerfactorofelectricdevicesandhighmethodofnoisereductionarebrieflystated.totalharmonicsdistortion(THDshouldmakeharmtopowerKeywords:automobile;engines;noisecontrolgrids.Inthispaper,wemakeananalysisofactivepowerfactorcorrection,whichisalwaysusedintheharmonicselimination.Keywords:powerfactor;switch-modelpowersupply;totalharmonicdistortionWANGJunAbstract:Mechanicalproductinuseoftenhasqualityproblem,whichevencausesseriousaccident.WhentheproductisWUXiang-diexpensiveorcausingcasualty,itoftenresortstothelaw.Inthispaper,thecommonaccidentanditsreasonofusedliftingAbstract:HoneywellHC900hybridcontrollerisanewcontrolappliancewillbeanalyzed.Meantime,combinedwiththeworksystemsuitableforloopcontrol,logiccontrolanddataexperience,thesecuritymanagementmethodsofcranewillbeacquisitionapplication.AsystembasedonHC900controllerforexplored.chloriteproductionprocesscontrolisdesignedinthispaper.Keywords:liftingappliances;accident;safemanagementKeywords:DCS;processcontrol;HC900controller;chlorateproductionprocess10-02-94CCDImageSensorApplicationinDigitalDuplicator10-02-81OptimizationDesignBasedANSYSontheBridgeofLoadandUnloadContainer10-02-97AnalysisandApplicationofScrewThreadProcessingInstructionofLatheCNC10-02-85TheApplicationofDigitalDesignandManufacturingTechnologyinWatchManufacturingIndustry10-02-101InspectionRepairMethodofMotorControlCircuit10-02-103NoiseControlofAutomobileEngines10-02-88ResearchonApplicationofActivePowerFactorCorrectioninHighFrequencySwitch-ModePowerSupply10-02-105CraneAccidentAnalysisandDiscussionofSafetyManagement10-02-91DCSSystemandItsApplicationinChlorateIndustrial(IndustrialTrainingCenter,GuangdongPolytechnicNormalUniversity,Guangzhou510665,China(1.GuangxiVocationalandTechnicalCollege,Naning530226,China;2.HunanInstituteofIndustryCollege,Changsha410007,China(GuangzhouCityPolytechnic,Guangzhou510405,China(ShenzhenFiytaPrecisionTimerManufacturingLtd.,Shenzhen518057,China(GuangdongConstructionVocationalTechnologyInstitute,Guangzhou510450,China(GuangdongShaoguanAutomotiveTransportationGroupCo.Ltd,Shaoguan512023,China(GuangdongPowerGridCompanyFoshanPowerSupplyBureau,Foshan528200,China(WuxiBranchofSpecialEquipmentSafetySupervisionandInspectionInstitute,Wuxi214023,China(ChlorateCompanyofJiangxiWanan,Wan’an343800,China开关电源在调频广播发射机中的应用随着开关电源技术的不断成熟，其应用领域得到进一步拓宽。开关电源与传统串联连续稳压电源相比，在效率、电磁污染、体积及可靠性等方面都得到了较大的改善。另一方面，最新的固态调频广播发射机对电源的要求越来越高，而开关电源技术的成熟，元器件的不断更新，高可靠性控制芯片的应用完全能够满足调频广播发射机的要求。目前固态调频广播发射机中的激励器和功率放大器等组件普遍采用开关电源作为能源支持。未来的数字化控制与管理对于开关电源提出了更高的要求，智能化、数字化、小体积及高可靠性将是调频广播发射机开关电源发展方向。

开关电源

电源是整个调频广播发射机的动力心脏。考虑到发射机房各个设备之间的电磁兼容，发射机整体效率，电源的可靠性和日常维护等问题，开关电源无疑是固态调频广播发射机电源的最佳选择。开关电源的优良特性主要体现在以下几个方面。第一：体积更小。它可与功率放大器集成装配。几百kHz的开关频率使得滤波阻抗元件体积缩成最小，进而既减轻了发射机重量又缩小了体积，便于运输及日常维护。第二：效率更高。包括功率开关管MOSFET等新器件的应用，开关电源多种电路拓扑组合的开关技术是降低损耗，提高电源系统效率的重要保证。第三：电磁污染更少。发射机电源内设的电磁干扰（EMI）滤波电路和相关高尖峰脉冲吸收电路是电源的电流谐波符合要求的重要保证，它不但可以改善电源对电网的负载特性，减少给电网带来严重的污染，也可以减少对其它网络设备的谐波干扰。第四：可靠性得到进一步改善。防雷、防感应或反击过电压的多种保护措施及使用涂有三防漆（防潮、防盐和防霉）的印刷电路板均可将故障几率降至最低。

开关电源应用

开关电源是通过以一定频率连续地控制功率开关管进行通断操作，以便可以通过能量储存元件（如电感器和电容器）向变换器或负载提供电量的电源形式。只要通过改变占空比、开关频率或相关相位，平均输出电压或电流便可得到控制。开关电源的开关频率范围是从20kHz到几MHz。对于电源功率大于90W的工作场合，开关电源通常采取两级变换方式。即功率因数校正（PFC）控制变换器和DC/DC变换器。这里特别应该提到是功率因数校正电路。它是为了保证输入电压和电流同相工作而设置的。其结果是功率因数接近1，视在功率全部转换为有功功率，因而系统效率得到了改善。如果没有PFC校正电路，输入电流会以窄脉宽高峰值脉冲形式输入开关电源引起严重的谐波干扰成分。这些谐波组分不仅没有向负载提供任何能量，而且还引起变压器和其它设备发热。功率因数校正电路分为有源和无源两种类型。调频广播发射机的开关电源大都采用有源功率因数校正电路，它是由具有有源功率因数校正的AC/DC变换器和独立DC/DC变换器两大部分组成。AC/DC变换器主要包括：EMI滤波器、慢启动电路、桥式整流、PFC控制器、功率驱动电路及变换器电路（由功率开关管MOSFET、储能电感L、快速恢复整流二极管和滤波电容等组成），其电路框图见图1。

图1AD/DC变换器电路

AC输入经过EMI滤波电路滤除差摸和共摸电磁干扰信号后，输入至慢启动电路，再经延时后全压加到桥式整流电路，输出的直流电压提供给功率场效应管MOSFET的漏极。PFC控制器是由8引脚的LT1249功率因数控制芯片和较少的外围元件所构成的电路。其第8引脚输出开关频率为100kHz的驱动信号，经驱动电路加到MOSFET功率开关管的栅极，MOSFET变换器开始以一定的占空比进行通断工作，并输出所需求的直流电压。凌力尔特公司生产的LT1249集成芯片内置振荡器、电流乘法器、电流放大器、误差电压放大器、电压比较器及基准电压源等单元。通过对设定的高频率脉宽调制电流进行平均处理，LT1249可以实现尽可能低的电流失真，并且可以工作于连续和非连续的工作模式。另外，内置电流乘法器对来自误差电压放大器的电流进行平方运算可以降低轻载时的AC增益，进而可保持较低的电流失真和较高的系统稳定性。PFC控制器分别从桥式整流、变换器及它们之间传感电阻提取感应信号实现多种保护功能，如峰值电流限制和过压保护等。DC/DC变换器电路简化框图由图2所示。

图2DC/DC变换器电路

它主要由开关变压器、MOSFET功率开关管、整流元件、传感电路（包括电压、电流和温度取样）、附属电源、UC3843PWM控制器及相关的驱动电路组成。由前级输入的直流电压加到并联的功率开关管MOSFET的漏极，其栅极输入是由UC3843控制芯片内设定频率开关信号经驱动电路提供的。通过开关变压器升压后，整流滤波得到所需的直流电压。UC3843控制芯片是一种电流模式的PWM控制调整器。它具有优化DC/DC变换器、低启动电流、自动前馈补偿、电流限制、低压闭锁、脉冲抑制、高电流驱动和高达500kHz的开关频率等特性。从UC3843内部电路分析，内部参考信号与变压器次级经整流滤波后电压取样值在误差放大器进行处理，处理后的误差电压与感应电阻形成的电压输入到PWM比较器中，其输出与时钟信号在触发电路中进行波形处理，最后输出频率与时钟频率一致的开关频率信号。

实际应用中相关问题的讨论

开关电源在调频广播发射机使用过程中出现故障的机会大一些，原因是多方面的。发射机房的环境因素（如通风、温度及湿度）、电源控制柜防雷问题、开关电源本身设计和器件问题、工作人员误操作问题等都是产生故障的隐患。若想设备正常工作，除了掌握必备的专业知识，不断积累经验也是必要的。通过对开关电源内设的附属保护电路的故障显示观察和分析往往可以将故障率降至最低。开关电源由于使用大容量的储能电容器，在工作中产生较大的浪涌电流，使得开关管在交流电压接近峰值时关断。输入交流电压本身瞬间变化也会导致同样的结果。因此在开关电源的实际电路中，常常使用一种负温度特性的热敏电阻串接在桥式整流块前。当电源开关闭合时，热敏电阻温度低，呈高阻状态，浪涌电流得到抑制。随着电流流动热敏电阻温度升高，阻值下降至零，输入电压全压加入负载。然而，这种基本的保护机制在实际使用中略显不足。如果电源开关断开几秒钟的时间又重新闭合，热敏电阻没有充分的时间冷却，此时输入幅值接近峰值的交流电压，将产生比正常时更大的浪涌电流，既便是此电流在感应电阻上产生高于6V的电压，由于LT1249芯片还没加电，无法起到保护作用。这是导致功率开关管MOSFET击穿短路损坏的直接原因。这一点在大连年初强风暴雨灾害时引起多部调频广播发射机电源故障中得到证实。

压敏电阻并联在交流电路输入的两端同样能够吸收电浪涌。在环境温度不变的条件下，压敏电阻阻值随施加的电压增加而急剧减小。因此，它对吸收浪涌有优越的功效。为了防止开合功放电源引起的浪涌电压，采用压敏电阻接在电源线相间，从而起到保护电源设备的作用。

接地线是最基本最简单的安全措施。发射机的机柜、功放盒外壳、电源外壳、面板及门等均已相互连接，并连接到发射机的接地端，发射机安装到位后，应将本机的接地端（位于发射机电源部分的底板上）弯角与机房地可靠地连接在一起，以避免由于漏电而发生不幸事件。同时，还要求将电路中要求接地的各点接地，从而保

结语

尽管开关电源有多种电路拓扑组合，因负载类型、功率要求、控制方式等不同场合，有不同的选择，但开关电源中的PFC控制单元和PWM控制单元是核心，是调频广播发射机获得高质量信号传输与发射的重要保证。此外，在设备的使用过程中，应该充分了解设备工作状态和故障现象，不断地积累经验教训，这样有利于掌握开关电源的故障特点，提高调频广播发射机维护水平，保证设备处于正常的工作状态。开关电源中开关管的功耗测量分析摘要:广州致远电子为ZDS2000系列4通道示波器,最新标配了强大的电源测量分析软件!开关电源分析测量中,开关管部分是关键!如何使用示波器来配合软件使用,进行开关电源的开关管损耗分析测量呢?从传统的模拟型电源到高效的开关电源,电源的种类和大小千差万别。它们都要面对复杂、动态的工作环境。设备负载和需求可能在瞬间发生很大变化。即使是日常使用的开关电源,也要能够承受远远超过其平均工作电平的瞬间峰值。设计电源或系统中要使用电源的工程师需要了解在静态条件以及最差条件下电源的工作情况。了解这些影响的一个关键参数是在开关过程中发生的功率损耗。理想情况下,开关器件打开(on和关闭(off是没有损耗的。实际情况是:在从“off”状态转换到“on”状态的过程中,电源会发生较高的功率损耗;而开关设备处于“on”或“off”状态时的功率损耗较低,因为流过设备的电流或加在设备上的电压相当小。过去,要描述电源的行为特征,就意味着要使用数字万用表测量静态电流和电压,并用计算器或PC进行艰苦的计算。今天,大多数工程师转而将示波器作为他们的首选电源测量平台。现代示波器可以配备集成电源测量和分析软件,简化了设置,并使得动态测量更为容易。用户可以定制关键参数、自动计算,并能在数秒钟内看到结果,而不只是原始数据。精确测量功率损耗的测试设置图1是开关电源简化的电路图。由40kHz时钟驱动的MOSFET控制着电流。图1中的MOSFET没有连接到AC市电接地或电路输出接地上,因此使用示波器进行简单的参考接地电压测量有可能是行不通的,因为把探头的地线连接到任何MOSFET端子上有可能会使通过示波器接地的该点短路。这时借助差分电压探头是个比较好的方案。图1开关电源简化的电路图进行差分测量是测量MOSFET电压波形的最佳途径。通过差分测量,可以测量漏极到源极电压(VDS,其可能会位于几十伏到几百伏的电压顶部,具体取决于电源范围。在开关电源中进行任何功率损耗测量前,非常重要的一点是同步电压信号和电流信号,消除传输延迟,这一过程称为“偏移校正”。传统方法要求计算电压信号和电流信号之间的偏移,然后使用示波器的偏移校正范围手动调节偏移。但是,这种方法耗时非常长。通过使用配备偏移校正夹具和相关软件可以非常简便的进行校正操作。计算开关管上的开关功率损耗要计算开关管上的开关功率损耗,就必须要辨别开关管上的开关过程和导通过程。只有识别出具体的开关过程,才能准确的计算。一个典型的开关管开关波形如下图2所示。图2开关管开关时波形大部分功率和能量损耗出现在开关管开关过程,即开关管打开和关闭期间。切换过程中,开关管达到和退出饱和,并短暂地表现出线性特性。开关管导通时也会产生功率和能量损耗。此时,电压为开关管最小饱和电压,并产生电流。非导通状态时的损耗通常微不足道,理论上可视为零。通过使用相关的软件,配合示波器可以自动测量一个开关周期的损耗。如图3所示。图3软件计算开关功耗在非导通状态,电流非常的小,几乎接近于0。在导通状态,电压非常小,由于示波器的垂直分辨率的原因,导致可能捕获的到的信号不准确,因为非导通状态下,电压值可以为几百伏,为了采集到这么高的电压,垂直每格分辨率可能到几十到几百V/div,而此时导通状态下,电压可能就几十毫伏。ZDS2000系列标配的电源分析软件为您提供了一个有效的解决办法,您可以把设备技术数据中的RDSON或VCEsat值输入,如果被测电压位于示波器的灵敏度范围内,使用采集的数据进行计算,否则使用用户输入的数据来计算。广州致远电子充分站在您的角度,为了满足您的需求,在ZDS2000系列所有的4通道示波器中都将标配开关电源有关分析测量的软件!开