直流稳压电源设计报告(6篇)
直流稳压电源设计报告篇1
关键词：电力通信；直流电源；维护
中图分类号：TN915.853文献标识码：A文章编号：
近年来，电网规模的不断扩大和现代通信技术的进步，极大地促进了电力通信事业的飞速发展，随着电力通信整体水平的不断提高、通信设备的不断更新，对电力通信直流电源也提出了更高的要求，因此做好对电力通信直流电源的维护具有重要意义，直接影响着电力通信网的安全平稳运行。
1电力通信直流电源的组成
通信直流电源是一个复杂的系统，目前电力通信直流电源均采用－48V的高频开关直流电源，电力系统中典型的电力通信直流电源结构组成如下图所示，从图中可知电力通信直流电源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄电池组和监控模块等按照要求组合而成。
①交流部分。交流部分的市电输入一般为2路380V三相四线交流输入，在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入，以保证电源可靠供电。为防止雷击和过电压破坏，在市电输入端应加装避雷器，常用的有普通氧化锌避雷器和OBO防雷模块等；由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护，因此避雷器的通流量一般选择在15－20KA，残压在1.5KV左右，就可有效的保护电源设备。
②整流器部分。现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器，它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点；电力通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为单相220V交流输入，功率因素可达0.99以上，模块容量一般为每块20A/－48V～50A/－48V；在实际使用中，如果输入的是380V三相四线交流电源，则应注意将所有整流模块平均分配到每一相；同时为了提高整流器工作的可靠性，在设计时应考虑多余备用容量，模块配置采用N+1冗余。
③直流分配部分。直流分配部分将整流器输出的直流电压进行分配，一路给蓄电池组充电，其它分配给通信设备和其它直流用户供电。直流分配部分决定了设备的最终分配容量，因此要求在设计时应充分考虑直流分路输出的用户数和容量，满足日后通信设备接入的需要。在给蓄电池组充电的分路开关之前应加装欠压保护继电器，当蓄电池组放电达到欠压告警值时发出告警，放电到欠压关断值时控制自动断开蓄电池组，保护蓄电池组不会因为过放电而导致损坏。现在直流分路输出开关多采用空气开关，应注意配置使用直流空气开关，因为直流空气开关的灭弧能力很强，而不应使用普通交流空气开关。
④蓄电池组。蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分，蓄电池组一旦发生故障，在市电输入停电时，将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作，造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA），它完全取代了过去使用的普通开口铅酸蓄电池，采用密封结构，基本无酸气泄漏，可与设备同室安装，无需加电解液维护；可采用立式、卧式、单层、多层等各种组合安装方式，安装灵活；适用浮充工作制，使得供电系统电压更稳定；寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间，一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量，计算方法为：负载容量（A）×放电时间（h）÷放电时间小时率放电容量系数。
⑤监控模块。监控模块对于通信直流电源来说具有智能控制中心的作用，主要有监测功能，包括监测交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，蓄电池组充放电电流和电压等；控制功能，包括电源系统的开关机，各整流器模块的开关机，直流输出电压、输出电流极限值的设定，蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定，电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等；告警功能，当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值，监控模式将发出声光告警，并显示故障部位和原因。
2电力通信直流电源的维护
由于目前电力通信直流电源均使用了高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池，这给电源系统的维护带来了许多便利，但是在维护方面还要注意按照使用维护要点做好维护工作，才能真正保证电力通信直流电源可靠、稳定、不间断地为通信设备供电。
①电源的交流输入所采用的避雷器的状态在进行电源的巡视维护时应注意检查，特别是雷雨天气时，更应该注意检查避雷器的状态，发现问题及时更换，如当发现OBO防雷模块的故障显示窗的颜色由绿色变成红色时，就要对防雷模块进行更换，确保发生雷击时能够发挥其防雷作用。这里应注意普通氧化锌避雷器存在有一定的漏电流，长期使用容易老化，造成使用性能下降，所以即使长时间没有雷击发生，也要定期进行更换，确保其防雷效果。
②高频开关电源在正常使用的情况下，整流器主机的维护工作量很少，主要是防尘和定期除尘，否则飞尘加上潮湿会引起主机工作紊乱，同时积尘也会影响器件的散热。一般每季度应对主机彻底清洁一次，在除尘时应检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
③通信高频开关电源中设置的参数在使用中不能随意改变。
④通信高频开关电源在使用时应注意避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。由于通信直流电源几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或者在基本满载下工作，都将可能造成整流器模块故障，严重时将损坏整个电源系统。
⑤作为后备电源的蓄电池组维护工作载电力通信直流电源的维护工作中占有非常重要的地位，这也是电源维护工作的一个难点。由于现在使用的阀控式密封铅酸蓄电池实现了密封，免除了以往开口铅酸电池的测比、配比、添加蒸馏水等工作，大大减少了维护工作量，因此有些维护人员认为其是免维护电池，在使用中不去维护，听之任之，结果造成维护不当，发生问题。
阀控式密封铅酸蓄电池的日常运行对温度要求较高，它要求的环境温度最好是20～25℃，如不然，应对浮充电压采取温度补偿，每升高1℃，浮充电压应降低3～4mv，但即使对浮充电压进行调整补偿，温度仍对蓄电池的寿命影响较大，如寿命为10年的蓄电池在30℃下运行，无温度补偿寿命仅为5年，有温度补偿寿命也缩短为8年。因此阀控式密封铅酸蓄电池应安装在有空调的房间，安装方式要有利于散热。在日常巡视维护中发现蓄电池有明显发热现象应立即与厂家联系进行处理。
直流稳压电源设计报告篇2
【关键词】通信架空电缆报警器
一、前言
铁路通信是我局行车的重要通信保障部门，自2004年通信架空明线路改造为通信架空电缆线路以来，铁路通信保障能力有了很大的提高，通信质量一直处于高优状态。随着我局运输能力的日益提高、列车在线密度的不断增加，对行车调度、扳道及道口的通信畅通以及区间信号闭塞通道的稳定性提出了更高的要求。自2006年以来全国通信电缆被盗割现象逐年增加，部分单位不得不将电缆线路改造为光缆线路，以避免更大的损失。我局仅2006至2008不到三年的时间内，通信电缆被盗割30多次、2800余米，造成直接损失合计5万余元。为避免更大的经济损失及因盗割电缆带来的安全隐患，电务段铁路通信QC小组根据桃威（桃村-威海）铁路既有140KM通信线路的实际情况进行测量计算，本人根据多年从事通信设备积累的维修经验，利用现有撤旧通信器材进行设计、改造、制作了多台通信电缆报警器，不失为经济实用的好办法。经加电试验及对线路的检测试验，基本符合电缆线路各项技术指标的要求。
该通信电缆报警器经电务段验收合格后，分别安装在电缆被盗割现象较为频繁的威海至下初区段，为及时抢修赢得宝贵时间，保证了列车的安全运行。
二、WTD-BSGZ068通信电缆报警器
WTD-BSGZ068通信电缆报警器是利用撤旧报废设备，通过合理的电路改造获取。通过对报废的GFY-3音选各站电话分机、T5347.14D.0224V电源板、YW/0.2-4稳压电源箱的分析发现：JRX-1型-1250？DC24V继电器、DC6V电铃在多年的使用中有着良好的稳定性。DC6V电源可直接利用原有音频电话集中机的备用电源，而外线电源在无法获得的情况下，经过多次试验，适当提高直流电压（>24V）以便使继电器在1.2KΩ30公里的范围内能够灵敏地工作，初定为DC36V左右。为此，通过将原有的DC24V电源及电路板进行改造，保留其整流部分，断开充电电路，调整电位器使直流输出为36V，将原有的JRX-1型-1250？继电器线路板进行跳接，使继电器动、静合接点的出线端子、DC6V电源、DC6V电铃均汇于15芯印刷电路板插座上，以解决维修时无法测试的问题。
1、工作原理。通信电缆报警器就是利用DC36V电源与通信电缆中的某一线对连接构成闭合回路。DC6V电源、DC6V电铃组成告警电路，两电路通过直流继电器动作，达到线路中断告警的目的。具体构成方式如方框图（图1）。
其中J为JRX-1型-1250？直流继电器
DL为直流6V电铃
RX为测试线路环阻。RX=XKM*57？/KM
在正常加电AC220V状态下，由于外线干缆远端有环路混线电阻RX，J继电器线圈通电DC36V动作吸合-------J动合接点闭合--------J静合接点断开--------6VDL回路电铃不动作，报警器呈待命状态。当外线干缆因某种原因断开时，J线圈释放-------J动合接点断开------J静合接点吸合------导通DL回路-------电铃启动，振铃，达到告警通知的目的。为避免因设备自身电源故障造成的报警信息，在其外壳加装了AC220V、DC6V、DC36V发光二极管，分别指向各路电路的电源信息，很直观地表达出报警器的各类信息，更加简化了维护程序，提高了维修速度。
2、安装工艺标准。采用ISO/IEC8802-3通行的综合配线系统标准进行配线，变压器、电铃支架、面板、各类印刷板与底盘布局合理，安装紧固，连接线采用1.0标准色线配线，线把捆扎平顺整齐，分线合理。印刷板及各类焊接点圆滑整齐，无虚焊现象。外观采用铁路惯用的灰色普通油漆人工刷制，名称型号采用黑漆喷涂。
3、通信电缆报警器名称。通信电缆报警器命名为WTD-BSGZ068通信电缆报警器。其中的含义为：WTD----威海铁路电务段，B------设计者姓氏的第一个字母，SGZ-----线路设备改造，068-----设备综合代码。
三、设备运行试验
WTD-BSGZ068通信电缆报警器于2008年06月08日设计制作，当月完成第一台样机，并进行加电测试，在进一步完善后进行加负载试验。在基本符合要求后，分别对其他几台进行制作。经过五个月周期性的加电测试、整改，各类部件动作顺畅、灵敏，无过热现象发生；电铃响亮，指示灯工作正常，箱体无漏电现象，交流杂音指标在规定范围之内。于2008年11月15日通过线路测试试验，达到线路使用要求。截止目前，各报警器已稳定、良好运行七年，证明该法制作安全、有效。
直流稳压电源设计报告篇3
电源技术百花齐放
电源技术的发展大方向依然是高效、环保，但针对的应用领域不同，具体的技术特点也就不一样。各大电源厂商为了深耕细分市场，纷纷针对行业特点进行了细致的开发。
德州仪器公司是电源管理行业的领头者，本次大会上，他们推出了两个演讲题目，一个是“面向手持及低待机功耗器件的DC/DC解决方案”。目前，市场上以手机为代表的小型手持设备对供电提出了更高的要求，必须在更小的外型尺寸内提供效率更高的供电，并且满足散热及EMI要求。围绕市场需求，TI推出了各种满足低待机功耗要求的方案，面向不用应用的多种器件，包括带有DC-Control功能的器件、MicroSiP封装的DC/DC模块、面向处理器供电的多相DC/DC器件，以及TI新推出的一些具有超低待机功耗的DC/DC器件。其中，DCS-Control是TI推出的一种新技术，它支持优异的瞬态负载调节，可在高负载与低负载（节能）工作间实现无缝转换。另外，TI推出的MicroSiP封装的将开关元件、电感以及输入输出电容全都集成进去的高集成度DC/DC模块，可以大大减少整体方案尺寸，简化工程师的开发工作，同时提供优异的EMI性能，并具有同分立元件一样的高效率。另外，在演讲中，还介绍了针对高功率密度的处理器供电的多相DC/DC，这些多相电源方案可以满足处理器电源工作电流大、负载变化大的要求，在整个负载范围内实现高效率。TI不仅提供功能丰富的各类器件，而且针对一些特殊应用还推出具体方案和参考设计，帮助用户尽快地利用TI的器件完成自己个性化的设计。在TI的另一个演讲“基于TIC2000MCU的3相PFC和APF应用”中，就介绍了一个这方面的案例，TI基于C2000MCU开发的3相PFC和APF参考设计，可以提供免费的代码、原理图、PCB都可以开放给用户，从而节省用户的开发时间，把更多的精力用在自己的特色设计上。
英飞凌公司的演讲题目是“第五代SIC二极管在开关电源设计中的优势”。众所周知，开关电源一直朝着高效率、高功率密度的方向发展，同时，像IEC-610000-3-2、能源之星等行业标准对功率因数的要求也越来越严格。传统的硅二极管在性能上越来越无法满足这些技术的挑战，而碳化硅（SiC）这种革命性的功率半导体材料，其物理性能远优于硅功率器件，其具有标杆性的开关性能，且无反向恢复，开关特性不受温度影响，这些特性使得碳化硅功率器件有助于提高开关电源能效，缩小解决方案的占板空间，提高开关频率和大幅降低电磁干扰（EMI）。英飞凌的第五代650VthinQ！SiC肖特基势垒二极管具有出色的特性，基于其的PFC电路达到了极高的能效，新一代器件具备更高的击穿电压：650V，完美匹配最新的coolMOS技术。对于太阳能逆变器等应用以及具有挑战性的开关电源环境而言，这种特性可实现更高的安全裕度。此外，第五代产品还具备高浪涌电流耐受性和更丰富的型号――包括具备更高额定电流和采用全新封装（如TO-247和ThinPAK）的产品。英飞凌第五代产品的目标应用是高端服务器和电信SMPS（开关模式电源）、PC银盒和照明应用、太阳能逆变器和UPS（不间断电源）系统等。
安森美半导体公司的演讲题目是“低待机能耗电源方案”，在演讲中介绍了其增强型PFC控制器NCPl61l的特点及应用。NCPl61l采用电流控制频率反走（CCFF）架构，工作在临界导电模式（CrM）/不连续导电模式（DCM）下，带谷底开关，在宽工作电源范围下能提供极佳的能效，并且在宽负载范围下可提供高功率因数以及良好的总惜波失真（THD）性能。相比传统的标准CrMPFC控制器，采用这种创新架构的NCP16ll的性能得到大大提升，具有更高的故障处理能力、更佳的瞬态响应同时可以灵活支持不同的偏置情形。NCPl61l专门针对平板电视、电源适配器、高能效计算机电源及LED驱动器电源进行了优化，是这些领域应用的理想选择。
新日本无线公司的电源产品主要是面向汽车、产业、家电等领域的电源IC。本次大会上，其重点介绍了应用在汽车领域的宽输入范围电源稳压器产品。这其中，有驱动外接MOSFET的升压型开关稳压器NJW4140，它具有宽工作电压范围，最适合于车载电池类型的电源。该产品驱动段的FET是外接形式，所以在大功率应用时，不会发热，有利于散热；并且，保证在125℃工作，也能对应绝缘型回扫方式应用，最适合于怠速熄火等各种升压电路。低压差稳压器NJW4184，具有低消耗电流，最适合于持续工作的监视系统用的微处理器电源。此外，针对汽车中开始越来越多应用的锂电池组，新日本无线也有自己的产品――串联稳压器NJW418l，其消耗电流为9μA，采用了小型、薄型的ESON封装，最适合于电池驱动产品。
锂电池的应用越广泛，其安全性也就越发受到重视。精工技术有限公司很早就着眼于这一领域，成功开发了一系列产品。S-8209A/S8209B系列是内置高精度电压检测电路和延迟电路的、用于保护锂离子/锂聚合物可充电电池的IC。由于配置了通信功能和2种电量平衡功能，它们也级联来构成多节串联电池的保护电路。这两个系列皆可通过外接电容在输出端子上设定延迟时间，在CTLC、CTLD端子上控制充电、放电和电量平衡，并且配置了充电/放电的2种电量平衡功能。此外，为了不给系统带来额外的负担，这两系列的最大工作电流只有7μA。另外，还有S-8244系列，它是内置高精度电压检测电路和延迟电路的锂离子可充电池二级保护用IC。精工公司的锂离子电池保护产品已有500余种，它们互相搭配组合，可以实现对绝大多数锂离子电池组的保护方案。
意法半导体公司为本次大会所做的报告主题是高功率因素的初级感应调节（PSR）LED驱动方案。该报告以意法半导体新近开发的HVLEDS07/815PF为例，专门介绍了目前正在兴起的高压LED的驱动解决方案。HVLED807/815PF都是带初级感应调节的离线式LED驱动器，两者的区别在于驱动的LED灯的功率不同。HVLED807最高能驱动7W，而HVLED815则能达到15W。这两款产品都内置了能耐压800V的MOSFET，具有3%精度的连续输出电流，具有ZVSI作模式，具有很高的功率因数（0.9），可进行三端双向可控硅调光，还能进行LED串的开路和短路管理功能。从报告的内容中可以看出，高压LED的驱动解决方案已经非常成熟，有助于高压LED的进一步普及。
降低电子产品的待机功耗是每个电源厂商都在追求的目标，恩智浦公司在本次大会上就介绍了其最新的技术和解决方案。降低传导损耗、降低开关损耗、提高电源在轻负载下的效率，这些都是恩智浦解决方案的重点。为了降低传到损耗，他们采取了降低高压MOSFET的Rdson，降低肖特基二极管的VF的做法；为了降低开关损耗，采取了降低线性频率，软开关等技术；而对于提高轻负载下的效率，恩智浦提供了TEAl738，其适用于反激拓扑，工作在峰值电流和频率控制模式，频率抖动器可降低EMI。同时，开关模式电源（SMPS）控制器ICTEAl716也在本次大会上得到了介绍，这是业界首款PFC和LLC谐振组合控制器，可在低负载下实现超低待机功耗，并且符合将于2013年生效的欧盟生态设计指令的要求。
益登科技是国内外知名的电子分销商，这次代表SiliconLabs公司介绍了其最新的隔离产品解决方案。隔离器市场在未来几年的增长率将大于20%，但是挑战也与日俱增。为了应对挑战，SiliconLabs的隔离器方案在技术上做了很多革新。本次大会介绍了最新的数字隔离器Si86xx，其拥有150Mbps数据传输速率，通道数最多可达6个，适用于12C和SMBUS总线；增强的隔离等级，工作电压最高可达1200V，在额定工作电压下，寿命可达60年以上，通过了UL、CSA以及VDE认证；内部差分信号和窄带接收器确保了较高的抗电磁干扰能力。该产品基于电容隔离，采用二氧化硅（SIO2）作为绝缘体，使用了可升级、高容量CMOS处理技术；高频信号通过电容隔离来传递信息，采用开关键控（OOK）调制技术，确保输出与输入完全一致，噪声非常小。
金升阳公司是本土电源企业的佼佼者。在本次大会上，结合自己的产品和设计经验，金升阳公司给大家介绍了电源与系统的电磁兼容（EMC）设计和应用技术。报告的开始，以几个具体的案例，先介绍了电磁兼容的重要性。然后，分析了EMC的基础架构和标准，再根据开发的要求和对应的标准，详述了EMC开发过程中的要点。最后，以金升阳的开发案例来剖析电源与系统EMC设计的误区。从报告当中，可以看出金升阳在电源开发方面的执着和付出。正是通过技术细节的孜孜以求，才使得他们在技术上有了很大的飞跃。这一点，也是值得国内同行所学习的。
很多人都知道瑞萨公司在MCU的市场占有率是第一的，其实，在电源管理方面，瑞萨也有着丰富的产品线。为了实现打造智能社会的目标，瑞萨公司提出了打造智能建筑、智能工厂、智能汽车、智能家居和智能电网的计划。这些计划的核心都是MCU，同时配合各种电源管理IC和功率器件，以实现智能化、高效化的解决方案。
瑞萨公司在本次大会上介绍了其数字电源方案。该方案以100MHz主频的32位MCURX62T为核心；通过软件方式实现PFC功能，功率因数可达0.99；MCU内部高性能的PWM发生器可优化PFC及DC/DC电路设计，MCU内部ADC、AMP（带可编程增益放大器）、CMP（比较器），则能与PWM输出联动，可实现高速反馈，及过压过流、输出短路等保护功能；内置超低导通压降的IGBT可以有效提高PFC部分效率，低导通内阻PowerMOSFET可以提高DC/DC部分效率。该方案还配有开发套件，非常适合不熟悉数字技术的工程师进行学习。
说数字电源，就不能少了爱立信公司。因为通信行业的需要，爱立信很早就推出了自己的数字电源产品。在本次大会上，爱立信公司介绍了其最新的数字电源产品――BMR457.BMR457包括一个32位ARM核数字微控制器，内嵌爱立信DC/DC能量优化固件。该固件集成了爱立信的一系列知识产权和为工业应用而优化的功能，能持续优化开关参数并降低能量损耗。BMR457有两个输入电压范围：36～75V输入，提供的输出功率为264W；40～60V输入，可提供300W输出。通过PMBus命令，输出电压可在6.9～13.2V内可调，这使BMR457非常适合动态总线电压操作，可在系统数据流量小的时候降低能量损耗。
值得一提的是，爱立信公司还专门为数字电源技术编写了一个手册，有兴趣的工程师不妨上网一看。
用先进的电源测试技术支持电源技术
在历届的电源技术研讨会上都能看到众多测试测量厂商的身影。这是因为，电源产品的研发离不开测试测量，工程师要想设计出高效率、高稳定性、低成本的产品，测试测量工具在其中起着关键的作用。在本届电源研讨会上，安捷伦、力科、横河、RIGOL等主流测试测量厂商给与会的观众带来了最新的电源测试方案及产品展示。
安捷伦科技公司已经多次参加电源技术研讨会，在本次大会上，其演讲题目是“安捷伦电源测试提示帮助您提升研发品质”。对于种类繁多的电源产品，测试需求多种多样，但对于研发工程师，不管是哪种电源产品，降低成本、提高效率、减小体积、延长工作寿命、提高稳定性并满足EMC要求，都是研发工程师必须面对的永久挑战。安捷伦的演讲围绕电源测试中的需求和技巧展开，将其多年从事电源测试的技术积累与应用方案介绍给用户，其内容包括：电源测试基础及主要测试参数、开关电源的测试方法、DC/DC电源输入噪声和文博仿真和一直测试方法、电磁兼容的测试等。并介绍了安捷伦提供的在电源测试中广受欢迎的一些测试仪器，例如：53200函数和任意波形发生器、N6705直流电源分析仪、3000X系列总线分析示波器、6000系列总线分析示波器、N9310A信号源、N9320B频谱分析仪、N9340BHSA手持频谱分析仪等产品。
北京普源精电科技有限公司也多次参加了电源技术研讨会，作为测量仪器领域的后起之秀，他们凭借自主研发和不断创新，从最初的数字示波器产品不断扩展，目前成为可以提供通用电子测量仪器、射频/通信测量仪器以及化学分析仪器的综合性测量仪器供应商，其中，RIGOLDS6000系列数字示波器获得有“科技创新奥斯卡”之称的美国R&D1002011年度大奖，这是该奖创立以来中国仪器公司首次获奖，2012年，RIGOLDG4000系列函数任意波形发生器再次获得R&D1002012年度大奖。在今年的演讲中，RIGOL介绍了电源测试产品如何选型以及RIGOL最新电源测试方案。RIGOL开关电源测试方案包括：DS6/4/2000示波器、电源分析软件、偏移校正夹具、差分探头、电流探头、无源探头，可以满足开关电源测试与分析的各种需求。
力科公司演讲的题目是“开关电源及小幅电压纹波信号的测量与分析”，作为一家专注于示波器的厂商，力科在开关电源测试中具有丰富的技术经验，在演讲中详细介绍了开关电源测试领域的一些重点和难点测试问题，例如：如何进行无参考地测量；如何消除测量误差源；如何进行开关器件参数测量；如何进行循环控制测量；如何测量输出纹波；如何进行EMI及开关噪声分析等，这些电源设计及测试工程师所必须面对的问题，力科都给出了具体的测试方法和测试技巧。另外，作为业界唯一推出12位高精度示波器的厂商，力科还详细介绍了如何利用12位高精度示波器进行电源纹波测试，帮助工程师解决这一电源测试中的普遍难题。
上海横河国际贸易有限公司令年的演讲题目是“并网光伏逆变器电气特性的测量”。在演讲中介绍了目前光伏逆变器相关的测试标准以及横河的解决方案，横河提供了WT3000高精度功率分析仪、DL850示波记录仪、701260高电压输入模块、Hitec电流传感器来满足光伏逆变器相关的各种测试需求，横河的解决方案具有测量精度高、测试效率高的特点，能满足最新并网发电机标准的测试需求，横河的解决方案目前支持IEC61400-21与FGWTR3国际标准。
直流稳压电源设计报告篇4
【关键词】电力通信电源；设计方案；维修方案
引言
电力系统通信为电力系统技术在技术和功能上提供了强有力的支持，特别需要指出的是：对即将建设的智能电网来说，更是离不开电力通信的支撑和载体。电力通信电源系统是电力系统通信正常运行的能量支持，如果没有电源一切高科技设备和装置都将因为没有能量而失去所具有的功能。虽然通信电源系统的投资在整个电力系统中所占的比例非常小，但它是整个电力通信网络最关键的基础设施，是通信网络上一个完整而又不可缺少的独立能源。
1电力通信电源系统的设计方案探讨
在电力通信网的建设中，通过不断地积累经验与改进设计，人们对于网络通信电源的设计、建造逐渐形成了一套统一的方案。但是应不断提高的技术要求，对于通信电源的设计也提出了前所未有的挑战。
1.1通信电源设计原则
在对电力通信的电源系统进行设计的时候要本着安全可靠性、技术先进性、经济合理性的三大原则。因为通信设备对电源系统的基本要求就是需要它不断地提供稳定的电源，因此在设计的时候要首先考虑供电的可靠性与稳定性，其次在设计的时候要考虑系统检修、扩容等状况，提前预留出检修的接口，便于日后维修；在保证满足基本电源基本功能的同时需要采用技术先进的电源设备以及供电系统，因为随着电力变压器和微电子技术的不断发展，选用技术先进，面积较小的通信电源已经是一种必然的趋势；在实际的设计中要合理地选用建筑、设备、器材，要将不同的方案进行比较，努力降低工程造价和维修的成本。
1.2通信站一次系统接线方式
不同的接线方式可以满足不同的供电需求，通信站一次系统接线的方式主要有：单母线接线、单母分段接线、双母线接线。它们各自有各自的优点，单母线接线方式的优点就是简单清晰，所用的设备较少，操作方便，但它的缺点就是运行的可靠性与灵活性不好；单母分段接线方式的优点是减少了母线故障的影响范围，提高了供电的可靠性，可以确保中途不会断电，但是它的造价较高，结构也较为复杂，操作起来也比较麻烦；双母线接线的方式具有供电可靠、检修与调度方便、容易扩建的优点，但是在接线和操作上都比较的复杂，并且在倒闸的操作过程中会容易发生误操作，它的隔离开关很多，配电装置的结构复杂，造价较高。
这三种不同的接线方式各有各的优缺点，在进行选择的时候可以根据不同的要求来自行挑选。以此来达到最佳的要求。
2电力通信电源系统的维修方案
2.1电力通信电源系统维修的重要性
随着现在高稳定性通信设备的广泛应用，通信电源出现的故障在电力通信故障中所占的比例越来越大。及时地处理好发生的故障是确保发电机稳定运行的关键，进一步提升电力通信系统实际中运行的可靠性。有效地建立一套完善可行的维护制度是很有必要的，只有这样才能做到对设备进行检测，及时地发现隐藏的故障，尽量减少故障的发生。
2.2电力通信电源系统常出现的问题以及维修方法
2.2.1交流输入部分
交流输入部分出现故障的情况一般有三种：通信站所用的交流电源屏的输入端没有输出，这时应立即报告通信站的值班人员，共同检查所用变电源屏一直到通信电源屏的交流输入端、输出端，发现问题及时解决，尽快恢复送电；通信电源屏的输出端没有输出，这时候要检查通信电源屏交流输入端与输出端、空气开关和保险熔丝的工作情况；整流模块的输入端没有输出，这时要检查整流模块的交流输入端和电源接口。
2.2.2整流模块交流失电
交流电经多个交流配电单元分配到若干台整流器的输人端，若交流失电，所有通信设备的能量均由蓄电池供电，长时间就会引起通信设备失电的现象，遇到整流器交流失电，应采用以下处理原则：电源监控发出告警或照明电消失后，值班人员应当立即到电源室进行确认；确认失电后，检查交流屏的输人开关位置及电压的情况；确认交流屏输入消失后，应当立即向动力部值班室申告，请求人员尽快送电；密切监视蓄电池电压的变化情况，随时准备用倒负荷的方式，把负荷从电压不足的蓄电池倒到电压还可以工作的蓄电池上；当发现蓄电池电压容量不够时，应首先保证主干业务和重要业务设备的正常运行，其次就是马上切断次要业务设备的电源，同时立即采取应急措施，尽快排除故障恢复送电。
2.2.3防雷网络
在电源设备上安装防雷设备非常重要，因为雷电在短时间内对没有进行保护的设备呈现瞬间高压的状态，对电源设备及用电设备危害极大。因此，为了有效地较少雷击的影响，通信电源要安装一个由3道防线构成的防雷体系，这3道防线分别是：第1道是将绝大部分雷电流直接引入地中进行泄散；第2道防线是阻塞侵入波沿引入线进入到设备上；第3道是限制被保护物上的雷电过电压幅值，这种防雷方式不仅对防雷击较为有效，对防电网上的电压浪涌也可以起到一定的效果。
3结语
通信电源系统在人们的生活中起着越来越大的作用，通信系统在建设时，接线的方式对供电的可靠性影响很大，所以要根据对通信电源的不同要求来合理地选用不同的接线方式；要想保证供电电源的稳定可靠就要对其进行不断地检查，减少故障的发生率，当发生紧急情况使，要及时进行处理确保供电系统可以稳定地运行。
参考文献：
[1]吴义纯，丁明，李生虎.风电场对发输电系统可靠性影响的评估[J].电工技术学报，2004（1）.
[2]马勇，杨建东.电力通信系统的维护及管理[J].中国高新技术企业，2011（33）.
直流稳压电源设计报告篇5
关键词：放电开关IGCT，预燃电路，保护电路
一.常用固体激光电源的组成及特点
1.1激光电源设计要求和技术指标
电源输出能量必须使工作物质的反转粒子数大于阈值，超过越多，输出光能越大。电源的功率和设计方案应随估算出的泵浦能量而定，这主要取决于工作物质的电光转换效率。为使激光输出稳定，要求电源的输出能量必须稳定。总体而言有如下几点：1.为使放电器件有高的动力指标和运行指标，电源的输出电压或电流特性必须与负特性匹配。2.为使激光器输出能量均可调，一些电源主要参数既能手动控制，也能自动控制。3.要求电源的泵浦电压，电流稳定。4.激光电源发展向小型化，重量轻，效率高的方向发展。5.使用要安全可靠，要有过压，过流等现象的保护电路。
1.2传统固体激光电源的组成
传统固体激光电源由专用供电电源（充电和放电电路）、预燃电路、触发电路及定时（同步）电路组成。如下图
1.3激光电源的工作原理
单向AC220v.50/60Hz输出整流，经软启动后在滤波电容上形成一个直流电源。氙灯点燃后，给出信号到控制板，若主电路没有欠压、过流，激光器冷却液断水等故障，控制板允许主电路工作，产生40kHz左右的震荡信号到驱动板，在驱动信号的驱动下，功率开关元件VMOS将直流电压变换成40kHz的交变电压，经过高频高压器进行开压，高频整流桥整流后，送到充电储能网络，当储能电容充到额定电压时，控制板板给出停振信号，逆变电路停止工作。在系统信号驱动下，储能电容给氙灯放电。在主电路工作过程中，调Q电源给出一个2000~5000v的晶体高压。氙灯放电时，相对放电信号延时50~400us，退压触发信号也送到调Q电源板上。另外，电源还具有内外时统转换功能，电源可由外时统控制放电，并具有时统输出端。
二.放电电路的特点及设计方法
2.1放电开关的选择
放电电路在激光器电源中起很重要的作用，在放电电路中，把储存在储能器中的电能直接转换成光能，因此放电电路决定了激光器的效率。论文参考，放电开关IGCT。当工作物质萤光寿命一定时，要求的泵浦光脉冲就一定。目前占主导地位的功率半导体器件主要有晶闸管、GTO和IGBT等，随着技术水平的不断提高，这些传统器件无论在功率容量还是在应用复杂程度等方面都有了长足的进步，但在实用方面还存在一些缺陷。传统GTO关断不均匀，需要笨重而昂贵的吸收电路。另外，因其门极驱动电路复杂，所需控制功率大，这就使得设计复杂，制造成本高，电路损耗大。IGBT虽无需要吸收电路，但它的通态损耗大，而且可靠性不高。另外，单个IGBT的阻断电压较近，即使是新型的高压应用场合须串联，增加了系统的复杂性和损耗。
IGCT是一种新型的电力电子器件，它将GTO芯片与及并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在以低电感方式连接，结合了晶体管和晶闸管两种器件的优点，即晶体管的稳定的关断能力和晶闸管的低通态损耗。IGCT具有电流大、电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、损耗低的特点。此外，IGCT还像GTO一样，具有制造成本低和成品率高的特点，有极好的应用前景。IGCT的一个突出的优点是存储时间短，因而在串联应用时，各个IGCT关断时间的偏差极小，其分担的电压会较为均衡，所以适合大功率应用，正好适合本实验。
2.2预燃电路
放电电路的电光转换效率对激光输出的高低非常重要。为了提高电光转换效率，减少电磁辐射的干扰，提高灯的帮助，在放电电路中采用了预燃型放电电路。如图：
这种电路与一般放电电路不同之处在于，有一附加的直流高压电源，这种高压电源可采用任何一种整流方式，关键是能够给出一定的电压和电流。当然，采用LC恒流变换器是理想的预燃电路，由于电路中有高压直流电源，灯始终处于稳定的辉光状态，而流过灯的预燃电流将由预燃电路中的限流元件来限定。为了保证储能器的能量以一定频率向灯供给，在灯与储能器之间接有放电开关。
三.保护电路极其设计方法
3.1电源保护电路的考虑：欠压、过压保护
欠压、过压保护在激光电源中很重要。如果欠压，为了输出额定功率，则必须具有过大的输入电流。如果过压，则电源有过高的输入电压峰值，增大了对于逆变桥中IGBT功率开关的反向耐压，易造成过压击穿。故为保证系统工作稳定必须具有欠压、过压保护电路，电路如图3所示。利用电阻R,R1,R2取样，在LM339,2D1-4门通过调节电位器Rw，将电网输入电压限制在AC380土10%的允许变化内。
图3过压保护电路图4过流保护电路
3.2过流保护
设置过流保护电路主要解决两个问题：其仪：保护电源在各种强干扰环境工作时，充电电路中不因逆变失败使功率开光（IGBT）超过额定电流值而损坏。其二，保证脉冲电源按脉冲方式进行从放电，一旦出现氙灯连弧故障时主回路过流加以切断，实现保护，如图4过流保护电路所示。论文参考，放电开关IGCT。论文参考，放电开关IGCT。图中R为过流取样电阻，调节电位器RW设置过流值，一般取电流的1.5-2.0倍，当发生过流故障时，LM339反转经光电耦合送到主控信号板，使逆变信号发生芯片SG3525关断。论文参考，放电开关IGCT。论文参考，放电开关IGCT。同时面板上故障显示灯亮、报警。论文参考，放电开关IGCT。
3.3其他保护
为了保证激光器安全工作和操作人的人身安全，在激光电源的设计中，无源水压控制，湿度控制和激光腔盖控制，利用与门关系，不论那方面出现故障保护，电路接受到故障信号均及时的关断逆变信号控制，进行报警。
参考文献
1.梁国忠，梁作亮著《激光电源电路》兵器工业出版社1989
2.电子工业部第11所《高频大功率激光器电源设计报告》1996
3.电子变压器专业委员会编《电子变压器手册》辽宁科学技术出版社1998
4.刘敬海编《激光器件与技术》北京理工大学出版社1995
5.（美）RF格拉夫W希茨著《电子电路百科全书》科学出版社1997
6.HighEnergyLaserWeaponSystemsApplicationsScienseBoardTaskForce,Junw2001:34
7.JRWall,AW&ST,Januaryl,2001:57
直流稳压电源设计报告篇6
目前,变配电站综合自动化装置(微机保护)是利用操动机构的分励线圈来进行事故跳闸,操作电源一旦发生故障,继电保护就会拒动.所以变配电站综合自动化装置(微机保护)用于交流操作时,操作电源必须可靠,需要选用带蓄电池的不间断电源.如果操作电源取自电压互感器的二次侧或控制变压器做操作电源,无法保证供电的可靠性,那么事故跳闸必须采用电流脱扣器.发生短路事故时要进行大电流切换,需要采用专用继电器,接点容量必须进行校验.电流脱扣器动作可靠性也必须进行校验.因此,把变配电站综合自动化装置(微机保护)保护跳闸出口(X-11,12,13,14)配用专用大容量继电器KA,增加一对常开干接点,就可以采用去分流式电路,利用电流脱扣器进行事故跳闸.大容量的跳闸接点采用带电保持,断电释放的可靠方式,使得电流脱扣器可靠跳闸.保护原理见图3.图3中微机综合保护JZB的设计在章节3“交流操作电源的微机综合保护设计”中阐述.
2交流操作回路设计方案的优点
由一次供电系统给交流操作电源供电,可靠性和稳定性不如直流系统,但交流操作电源系统也具有成本低或性能可靠及接线简单的优势.一套智能接口的直流电源需15万元以上,这对于农村、小工矿企业的设备更新和改造是一笔巨资,以交流操作系统取代直流操作系统节省了大量资金.如果用节省下来的资金购买8~12回路出线的微机综合二次保护装置,是非常经济的,同时也大大提高了系统的可靠性;交流操作电源可使二次回路简化,维护方便.交流操作不需要专门的电流变换装置,且二次回路简单,发生故障少,日常运行维护方便[6].交流操作电源主要适合以下场合:中小型水电站;中小型工矿企业变配电站;农村的小型变电站;建筑电气中的变配电所;煤矿系统输煤系统生产线等用电系统[7].
3交流操作电源的微机综合保护设计
(1)基本保护功能配置.三段式电流保护(电流速断,限时电流速断,定、反时限过电流);电流闭锁低电压保护;零序电流保护;PT断线报警;接地故障报警;控制回路断线告警.(2)额定交流参数.装置电源:AC220V;交流电压100V;交流电流5A或1A;额定频率50Hz;功率消耗:直流回路正常工作不大于15W,动作时不大于25W;交流电压回路每相不大于0.5VA.交流电流回路:额定电流为5A时,每相不大于1VA;额定电流为1A时,每相不大于0.5VA.接点容量:信号回路为AC220V/5A;跳合闸出口回路为AC380/5A;速断跳闸出口回路为AC380/15A.电源电压范围:DC220V,允许偏差:-20%~+15%;DC110V,允许偏差:-20%~+15%;AC220V允许偏差:-50%~+20%;AC110V,允许偏差:-50%~+20%.(3)交流开入回路设计.采用专用双向光耦并对电路参数进行合理设计后,装置对交流开入的检测速度更快,信号更可靠,检测范围更宽.(4)交流操作电源微机综合保护装置的设计要求.满流供电要求;同时支持直流电源和交流电源供电;AC220V输入和AC100V输入自动适应,不需外加跳线区别,在两种电源水平、电源较大波动范围下正常工作,以保证装置在系统故障时仍能可靠动作;双路电源输入具备自动切换告警功能[8];具有掉电记忆功能,若系统故障失电,在一定时间内,保护装置能正确动作;能与交流操作机构配合,大容量的跳闸接点采用带电保持,断电释放的可靠方式,使得电流脱扣器可靠跳闸;内部增加电容储能元件:在电源板整流回路之前并联大容量电容器件,在外部交流电源消失后,由电容器向装置和操作回路继续供电一段时间,保证装置的正常动作;如果条件允许的场合,可采用交流不间断电源装置(UPS)为保护装置供电[8],则交流操作的微机保护的稳定性和可靠性就更高,可与直流操作电源差不多.
