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高頻開關電源系統原理及維護

編輯部 | 2012/2/10 12:13:56

高頻開關電源的結構和工作原理高壓開關動特性測試儀
2.1高頻開關電源的結構
2.1.1主電路
2.1.1.1輸入濾波器:其作用是將電網存在的雜波過濾,同時也阻礙本機產生的雜波反饋到公共電網。
2.1.1.2整流與濾波:武漢智能星電氣有限公司將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電,以供下一級變換。
2.1.1.3逆變:將整流后的直流電變為高頻交流電,這是高頻開關電源的核心部分,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越小。
2.1.1.4輸出整流與濾波:根據負載需要,提供穩定可靠的直流電源。
2.1.2控制電路
控制電路一方面從輸出端取樣,經與設定標準進行比較,然后去控制逆變器,改變其頻率或脈寬,達到輸出穩定,另一方面,根據測試電路提供的資料,經保護電路鑒別,提供控制電路對整機進行各種保護措施。
2.1.3檢測電路
除了提供保護電路中正在運行中各種參數外,還提供各種顯示儀表資料。
2.1.4輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。
2.2開關控制穩壓原理
開 關控制電路如圖2,開關K以一定無線二次壓降及負荷測試儀的時間間隔重復地接通和斷開,在開關K接通時,輸入電源E通過開關K和濾波電路提供給負載RL,在整個開關接通期間,電源 E向負載提供能量二次壓降及負荷測試儀;當開關K斷開時,輸入電源E便中斷了能量的提供??梢?,輸入電源向負載提供能量是斷續的,為使負載能得到連續的能量提供,開關穩壓電源 必須要有一套儲能裝置,在開 關接通時將一部份能量儲存起來,在開關斷開時,向負載釋放。圖中,由電感L、電容C2和二極管D組成的電路,就 具有這種功能。電感L用以儲存能量,在開關斷開時,儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負載,使負載得到連續而穩定的能量,因二極管D使負載電流連續 不斷,所以稱為續流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示:
EAB=TON/T*E
式中TON為開關每次接通的時間,T為開關通斷的工作周期(即開關接通時間TON和關斷時間TOFF之和)。
由 式可知,改變開關接通時間和工作周期的比例,AB間電壓的平均值也隨之改變,因此,隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便能使輸出電壓 V0維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時間比率控制”(Time Ratio Control,縮寫為TRC)。
3 高頻開關直流設備的基本要求及注意事項
由高頻開關電源的控制原理可知,智能高頻開關電源系統設備,其智能化程度高,電池采用免維護蓄電池,雖然給我們帶來了許多便利,但在使用過程中要注意以下幾個方面,以確保使用安全。
高頻開關電源系統在環境溫度-5~+40℃能正常工作,溫度超過規定值,電子元件的特性將發生變化,因此冬季不得開啟空調運行。局部溫度升高,將導致調節特性變化。表現為充電電流晃動。
高頻開關要求室內清潔、少塵,否則,灰塵加上潮濕會引起主機工作紊亂。因此應做好直流開關室的封堵工作,保持室內清潔。
蓄電池對溫度要求較高,標準使用溫度為25℃,建議溫度范圍+15~+30℃。若溫度太低,會使蓄電池容量下降,溫度每下降1℃,其容量下降1%;蓄電池放電容量會隨溫度升高而增加,使用壽命降低,如果在高溫下長期使用,溫度每增高10℃,電池壽命約降低一半。
高頻開關電源系統中設置的參數必須控制在規定指標內,在使用中不能隨意改變。
蓄電池不論是在浮充工作狀態還是在放電測試狀態,應保證電壓、電流符合規定要求。電壓或電流過高可能會造成電池的熱失控或失水,電壓或電流過小會造成電池虧電,這都會影響電池的使用壽命,尤其是前者的影響更大。
在任何情況下都應防止電池短路或深度放電,因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深循環壽命越短。在容量試驗或放電檢修中,通常放電達到容量的30%~50%就可以了。
蓄電池應避免大電流充放電,否則會造成電池極板膨脹變形,使得極板活性物質脫落,電池內阻增大并且溫度升高,嚴重時將造成容量下降,壽命提前終止蓄電池放電測試儀
4 維護管理
當智能高頻開關電源系統出現故障時,應先查明原因,分清是負載部分還是電源系統,是主機還是電池組。雖說開關電源系統主機有故障自檢功能,但它對面而不對點,更換配件很方便,但要維修故障點,仍須做大量的分析、檢測工作。如果自檢部分發生故障,顯示的故障內容也可能有誤。 4.1高頻開關電源部分
高 頻開關電源在正常使用情況下,主機的維護工作量很少,主要是防塵和定期除塵。武漢智能星電氣有限公司我廠直流小室近鄰磨煤機附近,空氣中的灰粒較多,灰塵將在機內(主要在整流模 塊內)沉積,當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常,并發生不準確告警,另外大量灰塵也會造成器件散熱不好。武漢智能星電氣有限公司一般每季度都應徹底清潔一次,同 時在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不良的情況。
定期核實智能高頻開關電源系統的參數有無變化,防止人為或無意中改變所設置的參數。
每半年應對智能高頻開關電源系統的運行方式進行實驗檢查,以防止均充狀態與浮充狀態不能及時轉換而造成對蓄電池的損壞。
檢查主機設備是否正常,保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量;
對主機出現擊穿、熔斷保險或燒毀器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動,否則會造成更嚴重的故障。
4.2免維護蓄電池部分
因 整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。蓄電池除有存儲直流電能的功能外,其等效容量的大小與蓄電池容量大小成正比。因此,維護檢修 蓄電池的工作是非常重要的,雖說蓄電池組目前都采用了免維護電池,但這只是免除了以往的測比重、配制電解液、添加蒸餾水的工作。
蓄電池工作在浮充狀態,至少每年進行一次放電。放電前應先對電池組進行均衡充電,以達到整組蓄電池性能的均衡。放電過程中如有一只達到放電終止電壓時,應停止放電,繼續放電須先排除落后電池后再放。
蓄電池測試儀對性放電不是追求放出容量的多少,目的是發現和處理落后電池,通過對落后電池的處理再作核對性放電試驗,這樣可防止出現反極性蓄電池。 蓄 電池日常維護還需經常檢查的項目有:武漢智能星電氣有限公司清潔并檢測端電壓、溫度;連接處有無松動腐蝕現象,檢測連接條壓降;外觀是否完好,有無鼓肚變形和滲漏現象;極柱、安 全閥周圍是否有酸霧逸出;當發現電壓反極性、壓降大、壓差大和霧泄漏的電池時,應及時處理,對不能恢復的蓄電池要及時更換;不能把不同容量、不同性能、不 同廠家的電池聯在一起,否則可能會對整組蓄電池帶來不利影響。對壽命已到的電池組要及時更換,以免影響到電源系統和設備主機高壓開關動特性測試儀
5 結束語
再好的設備都有壽命期,也會出現各類故障,但維護工作做得好可以延長壽命并減少故障的發生,不能因為高智能、免維護而忽略了本應進行的正常維護工作,預防在任何時候都是安全運行的重要保障。
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