高頻開關(guān)電源是DC電源zui的新一代產(chǎn)品,是可控硅和硅整流器的換代產(chǎn)品。以高效節(jié)能、體積小、重量輕的絕對優(yōu)勢成為新一代綠色節(jié)能產(chǎn)品。
1.高頻開關(guān)電源由以下部分組成:
一、主電路
交流電網(wǎng)輸入和DC輸出的全過程,包括:
1.輸入濾波器:其作用是過濾電網(wǎng)中存在的雜波,同時(shí)防止本機(jī)產(chǎn)生的雜波反作用于公共電網(wǎng)。
2.整流濾波:將電網(wǎng)的通信電源直接整流成更平滑的直流電,供下一級替換。
3.逆變器:將整流后的DC電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源,是高頻開關(guān)電源的核心部分。頻率越高,體積、分量和輸出功率的比值越小。
4.輸出整流濾波:根據(jù)負(fù)載要求提供穩(wěn)定可靠的DC電源。
二、控制電路
一方面從輸出端采樣與設(shè)定的規(guī)格進(jìn)行比較,然后操作逆變器改變其頻率或脈寬,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出;另一方面,根據(jù)由測試電路提供的數(shù)據(jù),由維護(hù)電路鑒別并提供給操作電路,以對整機(jī)執(zhí)行各種維護(hù)措施。
三。探測電路
除了在維護(hù)電路的操作中提供各種參數(shù)之外,還提供各種顯示儀器數(shù)據(jù)。
四。自備供電設(shè)備
為單個(gè)電路提供所有不同的所需電源。
2.高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢;
高頻
理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感、電容的體積分量與電源頻率的平方根成反比。因此,當(dāng)我們將頻率從50Hz提高到20k Hz 400倍時(shí),電氣設(shè)備的體積分量將減少到工頻計(jì)劃的5~l0%。無論是逆變整流焊機(jī),還是通信電源的開關(guān)整流器,都是基于這個(gè)原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”中的電鍍、電解、電加工、充電、浮充、電源開關(guān)等各種DC電源也可以根據(jù)這一原理進(jìn)行改造,成為“開關(guān)式電源”。它的主要數(shù)據(jù)可以節(jié)省90%以上,也可以省電30%以上。由于電力電子器件工作頻率上限的漸進(jìn),很多原本使用電子管的傳統(tǒng)高頻器件固化,帶來了明顯的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)效益,也能體現(xiàn)技術(shù)含量的價(jià)值。
模塊化
對于大功率開關(guān)電源,由于器件容量的約束和增加冗余的可靠性考慮,一般采用幾個(gè)獨(dú)立的模塊單元并聯(lián)運(yùn)行,采用均流技術(shù)。所有模塊共同負(fù)責(zé)負(fù)載電流。在此期間,一旦一個(gè)模塊出現(xiàn)故障,其他模塊將平等負(fù)責(zé)負(fù)載電流。這樣不僅提高了功率容量,而且用有限的器件容量滿足了大電流輸出的要求。此外,通過增加相對于整個(gè)系統(tǒng)功率較低的冗余電源模塊,系統(tǒng)的可靠性大大提高。即使出現(xiàn)單個(gè)模塊故障,也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并且會(huì)提供充足的時(shí)間進(jìn)行修正。數(shù)字化
在傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)中,控制部分是根據(jù)模擬信號(hào)來規(guī)劃和操作的。在六七十年代,電力電子技術(shù)完全建立在模擬電路的基礎(chǔ)上。但是現(xiàn)在數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路越來越重要,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也越來越成熟,顯示出越來越多的優(yōu)勢。便于計(jì)算機(jī)處理和控制,防止模擬信號(hào)失真,減少雜散信號(hào)的干擾(提高抗干擾能力),便于軟件包調(diào)試和遙測遙控調(diào)節(jié),也便于自診斷、容錯(cuò)等技術(shù)的植入。當(dāng)智能開關(guān)電源需要計(jì)算機(jī)控制時(shí),數(shù)字技術(shù)必不可少。
綠皮蘋果
供電系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:第一,明顯節(jié)約用電,也就是節(jié)約發(fā)電能力,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)約用電可以減少環(huán)境污染;其次,這些電源不能(或少)污染電網(wǎng)。國際電工委員會(huì)(IEC)為此制定了一系列規(guī)范,如IEC555、IEC917、IEC CL000等。實(shí)際上,許多電力電子節(jié)電裝置往往成為電網(wǎng):的污染源,向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的高次諧波電流,降低總功率因數(shù),耦合電網(wǎng)電壓中的許多毛刺和尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀(jì)末,有源濾波器和有源補(bǔ)償器的各種方案誕生了,校正功率因數(shù)的方法也很多。這些為21世紀(jì)大規(guī)模生產(chǎn)各種綠色開關(guān)電源產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
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