第一篇：電子負(fù)載在開關(guān)電源測(cè)試中的應(yīng)用

電子負(fù)載在開關(guān)電源測(cè)試中的應(yīng)用

隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源--開關(guān)電源。開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器、電子冰箱、液晶顯示器、LED燈具、通訊設(shè)備、視聽產(chǎn)品、安防、電腦機(jī)箱、數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。

開關(guān)電源是一種電壓轉(zhuǎn)換電路，主要的工作內(nèi)容是升壓和降壓，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子產(chǎn)品。因?yàn)殚_關(guān)三極管總是工作在 “開” 和“關(guān)” 的狀態(tài)，所以叫開關(guān)電源。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。

現(xiàn)代開關(guān)電源有兩種：一種是直流開關(guān)電源；另一種是交流開關(guān)電源。本文里所提到的開關(guān)電源則只是指直流開關(guān)電源，其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓（精電）。直流開關(guān)電源的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器。因此直流開關(guān)電源的分類是依賴DC/DC轉(zhuǎn)換器分類的。也就是說，直流開關(guān)電源的分類與DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的，DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直流開關(guān)電源的分類。

深圳市費(fèi)思泰克科技有限公司研發(fā)制造的可編程直流電子負(fù)載系列產(chǎn)品--FT6800A系列大功率可編程直流電子負(fù)載、FT6600A系列多通道可編程直流電子負(fù)載和FT6300A系列單通道可編程直流電子負(fù)載在應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

開關(guān)電源在研發(fā)、制造以及品質(zhì)檢查過程中需要到一種專業(yè)的測(cè)試設(shè)備--直流電子負(fù)載。費(fèi)思可編程直流電子負(fù)載在對(duì)開關(guān)電源做測(cè)試時(shí)，可以提供恒流、恒壓、恒阻和恒功率四種測(cè)試模式，并且這四個(gè)模式均可做瞬態(tài)測(cè)試，同時(shí)在測(cè)試過程中開過電源出現(xiàn)的過電流、過電壓、過功率、電壓反向、過熱、吃載電壓和失控等異?，F(xiàn)象，費(fèi)思電子負(fù)載可根據(jù)異常類型采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以有效得保護(hù)開關(guān)電源和負(fù)載本身。產(chǎn)品本身具有強(qiáng)大的自動(dòng)測(cè)試功能，無(wú)需人為干涉，真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的測(cè)試自動(dòng)化。

此外，費(fèi)思科技為負(fù)載本身提供了一套具有虛擬儀器功能的功能性軟件，對(duì)于在測(cè)試過程中得到的數(shù)據(jù)可以打印報(bào)告、生成圖像、導(dǎo)出報(bào)表及保存數(shù)據(jù)，軟件以圖像和數(shù)據(jù)共同顯示的方式，更直觀和便于對(duì)比?？梢哉f，費(fèi)思可編程直流電子負(fù)載是開關(guān)電源制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、制造以及品質(zhì)檢查過程中更精確、更周到及更方便的測(cè)試解決方案。在開關(guān)電源測(cè)試中應(yīng)用到直流電子負(fù)載的項(xiàng)目主要有：功率因素和效率測(cè)試、能效測(cè)試、輸入電流測(cè)試、浪涌電流測(cè)試、電壓調(diào)整率測(cè)試、負(fù)載調(diào)整率測(cè)試、輸入緩慢變動(dòng)測(cè)試、紋波及噪音測(cè)試、上升時(shí)間測(cè)試、下降時(shí)間測(cè)試、開機(jī)延遲時(shí)間測(cè)試、關(guān)機(jī)維持時(shí)間測(cè)試、輸出過沖幅度測(cè)試、輸出暫態(tài)響應(yīng)測(cè)試、過電流保護(hù)測(cè)試、短路保護(hù)測(cè)試、過電壓保護(hù)測(cè)試、重輕載變化測(cè)試、輸入電壓變動(dòng)測(cè)試、電源開關(guān)循環(huán)測(cè)試、元器件溫升測(cè)試、高溫操作測(cè)試、高溫高濕儲(chǔ)存測(cè)試、低溫操作測(cè)試、低溫儲(chǔ)存測(cè)試、低溫啟動(dòng)測(cè)試、溫度循環(huán)測(cè)試、冷熱沖擊測(cè)試、絕緣耐壓測(cè)試、跌落測(cè)試、絕緣阻抗測(cè)試和額定電壓輸出電流測(cè)試等等數(shù)十項(xiàng)。

隨著科技技術(shù)的發(fā)展，模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢(shì)，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)成N+1冗余電源系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展，這就使得開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了開關(guān)電源的發(fā)展前進(jìn)。另外，開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。

相信電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，必然會(huì)使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著更為廣闊的發(fā)展前景。而要加快我國(guó)開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路，走出有中國(guó)特色的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。（責(zé)編：佩）

第二篇：磁珠原理及其在開關(guān)電源中的應(yīng)用

磁珠原理及其在開關(guān)電源中的應(yīng)用

導(dǎo) 讀：由于電磁兼容的迫切要求，電磁干擾(EMI)抑制元件獲得了廣泛的應(yīng)用。然而實(shí)際應(yīng)用中的電磁兼容問題十分復(fù)雜，單單依靠理論知識(shí)是完全不夠的，它更依賴于廣大電子工程師的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。為了更好地解決電子產(chǎn)品的電磁兼容性這一問題，還要考慮接地、電路與PCB板設(shè)計(jì)、電纜設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)等問題。本文通過介紹磁珠的基本原理和特性來說明它在開關(guān)電源電磁兼容設(shè)計(jì)中的重要性與應(yīng)用，以期為設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)提供必要的參考。

磁珠及其工作原理

磁珠的主要原料為鐵氧體，鐵氧體是一種立 方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料，鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機(jī)械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。電磁干擾濾波器中經(jīng)常使用的一類磁芯就是 鐵氧體材料，許多廠商都提供專門用于電磁干擾抑制的鐵氧體材料。這種材料的特點(diǎn)是高頻損耗非常大，具有很高的導(dǎo)磁率，它可以使電感的線圈繞組之間在高頻高 阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。新晨陽(yáng)鐵氧體材料通常應(yīng)用于高頻情況，因?yàn)樵诘皖l時(shí)它們主要呈現(xiàn)電感特性，使得損耗很小。在高頻情況下，它們主要呈現(xiàn)電抗特性并且隨 頻率改變。實(shí)際應(yīng)用中，鐵氧體材料是作為射頻電路的高 頻衰減器使用的。實(shí)際上，鐵氧體可以較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián)，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高，以至于電流全部通過電阻。鐵氧體 是一個(gè)消耗裝置，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能，這是由它的電阻特性決定的。

對(duì)于抑制電磁干擾用的鐵氧體，最重要的性能參數(shù)為磁導(dǎo)率和飽和磁通密度。磁導(dǎo)率可以表示為復(fù)數(shù)，實(shí)數(shù)部分構(gòu)成電感，虛數(shù)部分代表?yè)p耗，隨著頻率的增加而增 加。因此它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路，電感L和電阻R都是頻率的函數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線穿過這種鐵氧體磁芯時(shí)，所構(gòu)成的電感阻抗在形式上是隨著頻 率的升高而增加，但是在不同頻率時(shí)其機(jī)理是完全不同的。在高頻段，阻抗主要由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率的升高，新晨陽(yáng)電容電感磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小，感抗成分減小，但是，這時(shí)磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導(dǎo)致總的阻抗增加，當(dāng)高頻信號(hào)通過鐵氧體時(shí)，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式消耗掉。在低頻段，阻抗主要由電感的感抗構(gòu)成，低頻時(shí)R很小，磁芯的磁導(dǎo)率 較高，因此電感量較大，電感L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時(shí)磁芯的損耗較小，整個(gè)器件是一個(gè)低損耗、高品質(zhì)因素Q特性的電感，這種電感 容易造成諧振，因此在低頻段時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象。

磁珠種類很多，制造商會(huì)提供技術(shù)指標(biāo)說明，特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線。有的磁珠上有多個(gè)孔洞，用導(dǎo)線穿過可增加元件阻抗(穿過磁珠次數(shù)的平方)，不過在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力可能不如預(yù)期的多，可以采用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的辦法。

值得注意的是，高頻噪聲的能量是通過鐵氧體磁矩與晶格的耦合而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苌l(fā)出去的，并非將噪聲導(dǎo)入地或者阻擋回去，如旁路電容那樣。因而，在電路中安裝鐵氧體磁珠時(shí)，不需要為它設(shè)置接地點(diǎn)。這是鐵氧體磁珠的突出優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵字：磁珠 電感

第三篇：開關(guān)電源在專業(yè)功放中的應(yīng)用分析

開關(guān)電源在專業(yè)功放中的應(yīng)用分析 廣州郵科電源，直流電源、通信電源生產(chǎn)廠家，服務(wù)熱線：020-85532781 官網(wǎng)：眾所周知：現(xiàn)代開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展正以空前的規(guī)模改造著傳統(tǒng)的舊式電氣設(shè)備，廣泛進(jìn)入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。它具有功率密度大、體積小、重量輕、高效率、高可靠性和低噪聲，低污染的優(yōu)良品質(zhì)，極大地節(jié)約了電能、降低了材耗與成本，明顯地減少了電磁干擾。正如現(xiàn)時(shí)在我們?nèi)粘Ｉ钪辛餍械摹白冾l空調(diào)”、“節(jié)源40%以上的冰箱”、及工業(yè)常見的“弧焊、電解、加熱、充電、超聲、電機(jī)調(diào)速”等等高技術(shù)附加值產(chǎn)品，正就是使用了高頻開關(guān)電源技術(shù)的結(jié)果！

我們現(xiàn)在來回顧一下：我們現(xiàn)代的高頻大功率開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)，其實(shí)是一項(xiàng)知識(shí)面寬、跨度大、難度大、又極具風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜技術(shù)，它能把電網(wǎng)提供的強(qiáng)電和粗電，變換成各種電氣設(shè)備和儀器所需要的高穩(wěn)定度精電和細(xì)電，即提供不同規(guī)格的電壓和電流值，它是現(xiàn)代電子設(shè)備中重要的中央供電系統(tǒng)。有統(tǒng)計(jì)稱：在電氣設(shè)備中的常見故障有近一半出在電源問題上，我想這一點(diǎn)都不為過。因?yàn)楝F(xiàn)代高頻開關(guān)電源所涉及的內(nèi)容橫跨了多個(gè)學(xué)科，大概如微電子精細(xì)加工的智能化控制芯片系統(tǒng)，和日益更新的高性能功率電力器件及高頻變壓器磁性材料，非晶和微晶等等領(lǐng)域，正是如此，也就足以證明了這項(xiàng)技術(shù)的高科技含量的價(jià)值，是一般企業(yè)可望而不可及的。由于時(shí)間關(guān)系，在此也就不多作展開闡述了。我現(xiàn)在所講的專業(yè)攻放開關(guān)電源：就是在現(xiàn)代高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源的基礎(chǔ)上解除了其大環(huán)路反饋，消除了其因穩(wěn)壓需要而調(diào)整開關(guān)脈寬而造成開關(guān)轉(zhuǎn)換速率突降而形成對(duì)功放大動(dòng)態(tài)瞬間輸出供電電力不足矛盾的一種新型電源。它就是一種全新開發(fā)的無(wú)反饋、無(wú)穩(wěn)壓、有良好浮動(dòng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力的專利技術(shù)FPA品牌專業(yè)功放專用開關(guān)電源，也就是我今天所講的主題。

FPA專業(yè)功放專用配套“高頻開關(guān)電源”除具有以上優(yōu)點(diǎn)外，更具特有的軟接通軟關(guān)斷及交流功率因素校正（PFC）電路單元，絕對(duì)杜絕了開關(guān)機(jī)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和污染，使交流電源的利用率提高40%以上。對(duì)過欠壓、過載、短路等完善的保護(hù)電路措施也是此電源的又一亮點(diǎn)。此外，還采用了智能壓限電路，保證該機(jī)在不同負(fù)載（1Ω-16Ω）不同功率下均徹底消滅了削波失真。還有，該機(jī)的負(fù)載范圍寬，在2Ω負(fù)載下仍能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，因而適應(yīng)能力更廣。它也具有橋接功能，先進(jìn)的溫控系統(tǒng)；更值得一提的是，它還有對(duì)整機(jī)輸入信號(hào)的靈敏度有自動(dòng)適應(yīng)能力（0dB～+20dB），對(duì)各種音源的適應(yīng)能力更強(qiáng)大。此電源的最大輸出功率在4000-5000W間，目前電源產(chǎn)品輸出最高直流電壓為：±75V、±150V、單邊電流30A，完全滿足二階H類專業(yè)功放的供電，此電源對(duì)應(yīng)功放輸出有：8Ω/85V即950W連續(xù)有效功率，4Ω/70V即1200W連續(xù)有效功率，此功放對(duì)應(yīng)公司型號(hào)為FPA品牌CE1200，重量?jī)H是傳統(tǒng)的1/

4、2U機(jī)箱。由于應(yīng)用了開關(guān)電源的專業(yè)功放體現(xiàn)眾多優(yōu)點(diǎn)，它代表專業(yè)功放的發(fā)展方向，是當(dāng)前專業(yè)功放又一佳作。

第四篇：PS223在高性能ATX開關(guān)電源中的應(yīng)用

PS223在高性能ATX開關(guān)電源中的應(yīng)用

開關(guān)電源SPS(Switching Power Supply)利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，以小型、節(jié)能、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備。開關(guān)電源以安全、可靠為第一原則，高性能大功率ATX電源設(shè)計(jì)中應(yīng)用電源管理監(jiān)控芯片實(shí)現(xiàn)防浪涌軟啟動(dòng)以及防過壓、欠壓、過熱、過流、短路、過溫等保護(hù)功能。ATX電源概述與電源管理監(jiān)控保護(hù)功能

Intel制定的大功率(350～900 W)ATX電源規(guī)范版本是ATXl2V 2．2，+12 V采用雙路輸出，其中一路+12 V(A)專為CPU供電，而另一路+12 V(B)則為其他設(shè)備供電，輸出到主板的接頭為24針腳，以輸出兩組+12 V。

高性能開關(guān)電源設(shè)計(jì)為主動(dòng)式功率因素校正PFC(Power Factor Correction)，采用諸如Champion公司出品的CM6800G整合型PFC／PWM控制器，為電源提供PFC及PWM功率級(jí)電路整合控制，使用諸如PS223等電源管理監(jiān)控芯片提供過壓、過流、過功率、低電壓和短路等多重保護(hù)。溫度是影響電源設(shè)備可靠性的最重要因素，根據(jù)有關(guān)資料分析表明，過熱會(huì)導(dǎo)致功率器件造成損壞，需要設(shè)置過熱保護(hù)電路。保護(hù)設(shè)計(jì)中的短路保護(hù)(SCP)、過載保護(hù)(OPP)是ATXl2V強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，在短路和各路總負(fù)載過載時(shí)觸發(fā)以保護(hù)電源；過電流保護(hù)(OCP)防止電源某路輸出過載；過溫保護(hù)(OTP)防止電源內(nèi)部過熱；過壓／欠壓保護(hù)(OVP／UVP)用于當(dāng)輸出電壓超過／低于標(biāo)準(zhǔn)值20～25％時(shí)觸發(fā)，電源若有異常便會(huì)立刻切斷輸出，各路電壓全部沒有輸出。在接通電源的瞬間，風(fēng)扇動(dòng)一下就停，電源即處于保護(hù)狀態(tài)。

圖l為開關(guān)電源轉(zhuǎn)換流程方框圖，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換流程為交流輸入→EMI濾波電路→整流電路→功率因子修正電路→功率級(jí)一次側(cè)(高壓側(cè))開關(guān)電路轉(zhuǎn)換成脈流→主要變壓器→功率級(jí)二次側(cè)(低壓側(cè))整流電路→電壓調(diào)整電路(DC-DC轉(zhuǎn)換電路)→濾波電路→電源管理監(jiān)控→輸出。

2,PS223的功能特點(diǎn)

SiTI出品的PS223是專門為高性能、大功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)的電源管理監(jiān)控芯片，具有控制、產(chǎn)生PG以及同時(shí)穩(wěn)定+3．3 V、+5 V、+12 V(A)、+12 V(B)3種電壓，實(shí)現(xiàn)各路輸出的UVP(低電壓保護(hù))、OVP(過電壓保護(hù))、OCP(過電流保護(hù))、SCP(短路保護(hù))，并提供一路具有自恢復(fù)功能的控制輸入端，可作為OTP(過溫度保護(hù))或-12 V UVP(低電壓保護(hù))，當(dāng)超出片內(nèi)設(shè)定值后，會(huì)關(guān)閉并鎖定控制電路，停止電源供應(yīng)器輸出，待故障排除后才可重新啟動(dòng)，內(nèi)部設(shè)計(jì)有過載保護(hù)以及防雷擊功能，可保證整個(gè)電源穩(wěn)定工作。3,PS223主要性能指標(biāo)

1)過壓／欠壓保護(hù)和鎖定；2)過電流保護(hù)和鎖定；3)故障保護(hù)，關(guān)閉輸出；4)電源良好輸出及信號(hào)保護(hù)；5)內(nèi)置300 ms電源良好輸出延時(shí)；6)75 ms低電壓／過電壓延遲保護(hù)；7)38 ms抗沖擊保護(hù)；8)73μs抗噪聲保護(hù)；9)寬電源電壓范圍(90～270 V)；lO)交流電源關(guān)閉特別保護(hù)。4,PS223引腳功能說明

PS223采用16引腳DIP封裝，各引腳功能如下：PGI為MAIN POWER信號(hào)輸出端；VSS為接地端；為OVP／UVP／OCP保護(hù)信號(hào)輸出端；為REMOTE CONTROL輸出端，用于開關(guān)SPS；ISl2A為12 V(A)OCP比較器V+輸入端，內(nèi)建Sink電流源，用于OCP保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)整；RI用于通過接地電阻產(chǎn)生OCP電流源(R1：20～80 kΩ)；ISl2B用于12 V(B)OCP比較器V+輸入端，內(nèi)建Sink電流源，用于OCP保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)整；VSl2B用于12 V(B)OCP比較器V-輸入端，12 V(B)OVP／UVP檢測(cè)；OTP為附加保護(hù)功能，可用于OTP(溫度異常保護(hù))；IS5為5 V OCP比較器V+輸入，內(nèi)建Sink電流源，用于OCP保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)整；IS33為3．3 V OCP比較器V+輸入，內(nèi)建Sink電流源，用于OCP保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)整；VSl2A為12 V OCP比較器V-輸入，12 V OVP／UVP檢測(cè)：VS33為3．3 V OCP比較器V-輸入，3．3 V OVP／UVP檢測(cè)：VS5為5 V OCP比較器V-輸入，5 V OVP／UVP檢測(cè)；VCC為工作電源3．8～15 V；PGO用于PW-OK，電源SPS輸出正常狀態(tài)信號(hào)。5,主要控制信號(hào)說明

ATX開關(guān)電源依靠PGI(+5 VSB)、控制信號(hào)的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉。

PGI(+5 VSB)是供主機(jī)系統(tǒng)在ATX待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源，用于網(wǎng)絡(luò)喚醒WOL(Wake-up On Lan)和開機(jī)電路、USB接口等以及開閉自動(dòng)管理的工作電源，在待機(jī)及受控啟動(dòng)狀態(tài)下，其輸出電壓均為5 V高電平，使用紫色線由ATX插頭9腳引出。

為主機(jī)啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程喚醒電源的控制信號(hào)，當(dāng)按下主機(jī)面板的POWER開關(guān)或網(wǎng)絡(luò)喚醒遠(yuǎn)程開機(jī)，受控啟動(dòng)后PSON由主板的電子開關(guān)接地，當(dāng)該端口的信號(hào)電平大于1．8 V時(shí)，主電源為關(guān)；信號(hào)電平低于1．8 V時(shí)，主電源為開。使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。

PGO(PW_OK)是供主板檢測(cè)電源好壞的輸出信號(hào)，輸出在2 V以上時(shí)，電源正常，輸出在1 V以下時(shí)，電源故障。通常待機(jī)狀態(tài)為零電平，受控啟動(dòng)電壓輸出穩(wěn)定后為5 V高電平。使用灰色線由ATX插頭8腳引出，該信號(hào)是判斷電源壽命及質(zhì)量是否合格的主要依據(jù)之一。

是UVP(低電壓保護(hù))、OVP(過電壓保護(hù))、OCP(過電流保護(hù))保護(hù)控制信號(hào)輸出端。6,應(yīng)用電路及設(shè)計(jì)

PS223典型應(yīng)用電路如圖2所示。

對(duì)圖2說明如下：1)元件X為齊納二極管、電阻或兩者串聯(lián)使用；2)旁路電容器Cby選定值為0．1～10μF，布局時(shí)盡可能靠近VCC引腳；3)Rs12(1)、Rs12(2)、Rs5和Rs33≥0．002 Ω；4)過流保護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算：①Iref=20μA，；②Rss=0．002Ω，△V5v=0．002I+5v=8Rcc5Iref③如+5 V輸出為最大20A，則；5)溫度保護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算：①NTC(25℃～10K)，(70℃～2．2 K)②如過熱控制溫度(OTP)不超過70℃，則

7, 各針腳輔助電路

1)PGI：如果輸入電壓過高可用齊納二極管箝壓，如有必要用電阻或者串聯(lián)電阻，阻值為10～100 Ω，選定值10 Ω。CPGI-1為濾波電容，取值范圍為0．1～1．0μF，選定值O．1μF。CPGI-2為濾波電容，取值范圍為0.01～1．OμF，選定值O．1μF。

2)PSON：可與地并聯(lián)0．1～1．O μF濾波電容，抑制干擾，選定值0．1μF。如需與地串聯(lián)電阻，則R<1 kΩ。3)PGO：可與地并聯(lián)0．1～1．0 μF濾波電容或齊納二極管(Vz=6．5 V)，或兩者并用抑制干擾。3．2．2 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1)OCP應(yīng)用：OCPRs為電阻或扼流圈，使用電阻(精度1％)比扼流圈(精度20％)更好，雜波??；OCP保護(hù)點(diǎn)準(zhǔn)確度補(bǔ)償使用容量大于0．01μF電容并聯(lián)以提高抗干擾能力，選定值為0．1 μF。2)使用OTP針腳作為OTP(過溫度保護(hù))或-12 V UVP(低電壓保護(hù))，也可使用VS33搭配電路實(shí)現(xiàn)相同功能，如不使用OTP針腳，可直接接地或與電阻(R>1 kΩ)串聯(lián)接地。

3)如某IS針腳不使用，可以開路，但最好是接1 kΩ電阻至對(duì)應(yīng)的VS針腳。

4)電源管理監(jiān)控電路設(shè)計(jì)不良會(huì)因靜電釋放、浪涌等原因產(chǎn)生誤動(dòng)作導(dǎo)致主機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)重啟，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在芯片VCC引腳串聯(lián)200 Ω電阻，及與GND并聯(lián)0．1μF電容。8,調(diào)試流程圖

9, 測(cè)試平臺(tái)及數(shù)據(jù)

硬件部分：處理器為Intel Core 2。Extreme QX6700 3．6GHz 1．45 V；主板為華碩P5K Premium／WiFi(P35+ICH9R)；內(nèi)存為創(chuàng)見l GB DDR2-667 D9GMHx2：顯示為鴻海8800GTS(G80)320 M；硬盤為Seagate Cheetah 36 Gx2、WD萬(wàn)轉(zhuǎn)小暴龍36 Gxl、WD2000JD 200Gxl；12 cm風(fēng)扇6個(gè)，MCP-650直流水冷1套。

軟件部分為WINDOWS XP SP3、SP2004(Stress Prime2004)超頻檢測(cè)軟件，能使CPU達(dá)到接近最大功耗和發(fā)熱量，從而測(cè)試CPU的穩(wěn)定性。測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所列。

第五篇：智能高頻開關(guān)電源在變電站直流系統(tǒng)改造中應(yīng)用

智能高頻開關(guān)電源在變電站直流系統(tǒng)改造中應(yīng)用

1直流系統(tǒng)改造的目的和必要性

變電站內(nèi)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)裝置、事故照明和電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離操作，一般采取直流電源，所以直流電源的輸出質(zhì)量及可靠性直接關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行和平穩(wěn)供電。變電站的直流系統(tǒng)被人們稱為變電站的“心臟”，可見它在變電站中是多么的重要。中原油田的電力系統(tǒng)始建于上世紀(jì)70年代末，因受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，陸續(xù)建起的變電站直流系統(tǒng)設(shè)備有的為硅整流電容補(bǔ)償直流電源，有的為帶有鉛酸蓄電池的KGCA—50/98～360、KGCFA—75/200～360型硅整流直流電源，有的為BZGN—20/220型鎘鎳電池直流屏。部分投運(yùn)較早、運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的變電站直流設(shè)備老化嚴(yán)重，給變電站的安全、可靠運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的威脅。如某110kV變電站就曾因直流系統(tǒng)故障，造成越級(jí)跳閘，導(dǎo)致全站失電的惡性事故。其它各站雖未發(fā)生大的事故，總因直流系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生問題，缺陷較多，有的缺陷無(wú)法處理，致使直流系統(tǒng)長(zhǎng)期處于“帶病”運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致給用戶無(wú)法正常供電。

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，為提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量，使電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，從而對(duì)電力控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備—控制電源的要求也越來越高。而原來的直流設(shè)備均采取傳統(tǒng)的相控電源，效率低、紋波系數(shù)大，在電磁輻射、熱輻射、噪聲等方面都不盡人意。另外，監(jiān)控系統(tǒng)不完善，采取1＋1備份方式，對(duì)二次電路越來越先進(jìn)的儀器儀表、控制、自動(dòng)化設(shè)備很難滿足其技術(shù)要求。此外由于相控電源浮充電壓易波動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)蓄電池脈動(dòng)充放電現(xiàn)象，對(duì)免維護(hù)蓄電池?fù)p害極大，影響電池壽命。加之其它設(shè)備改造和新設(shè)備的投入，原來的相控電源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中原油田電力系統(tǒng)的需要，急需進(jìn)行改造更換，才能保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和平穩(wěn)供電。而智能高頻開關(guān)電源由于其體積小，重量輕，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)越，模塊化設(shè)計(jì)，N＋1熱備份方式，便于“四遙”等優(yōu)點(diǎn)，已在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。上世紀(jì)90年代以后，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家新建或改造電廠和變電站已全部采用高頻開關(guān)電源，其蓄電池亦全部采用免維護(hù)蓄電池。為了實(shí)現(xiàn)中原油田電網(wǎng)設(shè)備達(dá)到同行業(yè)先進(jìn)水平的目標(biāo)，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況，直流系統(tǒng)設(shè)備改造采用目前先進(jìn)的智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)。2智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

為了保證智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的質(zhì)量，我們組織了多名技術(shù)人員對(duì)多個(gè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行了考察，了解廠家的生產(chǎn)工藝、規(guī)模和實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段等情況，經(jīng)過“貨比三家”后，技術(shù)改造決定使用GZDW—200/220型操作電源。它是專為電力系統(tǒng)研制開發(fā)的新型“四遙”高頻開關(guān)電源，采取高頻軟開關(guān)技術(shù)，模塊化設(shè)計(jì)，輸出標(biāo)稱電壓為220V，配有標(biāo)準(zhǔn)RS?232接口，易于與自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接，適用于各類變電站、發(fā)電廠和水電站使用。此設(shè)備有下列性能特點(diǎn)： 1）模塊化設(shè)計(jì)，N＋1熱備，可平滑擴(kuò)容。

2）監(jiān)控功能完善，高智能化，采取大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。

3）監(jiān)控系統(tǒng)配有標(biāo)準(zhǔn)RS?232接口，方便接入自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)施“四遙”及無(wú)人值守。

4）對(duì)蓄電池自動(dòng)管理及自動(dòng)維護(hù)保養(yǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的端電壓，充、放電電流，自動(dòng)控制均、浮充以及定期維護(hù)性均充。5）具有電池溫度補(bǔ)償功能。6）模塊可帶電插拔，更換安全方便。

7）降壓方式采取新型高頻軟開關(guān)無(wú)級(jí)雙向調(diào)壓，摒棄傳統(tǒng)硅堆降壓方式，輸出電壓精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。8）采用最新軟開關(guān)電源技術(shù)，采用進(jìn)口器件。3智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的組成及各部分作用 智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)由交流配電，絕緣檢測(cè)，監(jiān)控模塊、整流模塊、調(diào)壓模塊，直流饋電等組成。系統(tǒng)工作原理框圖如圖1所示。

交流配電為系統(tǒng)提供三相交流電源，監(jiān)測(cè)三相電壓、電流及接觸器狀態(tài)；判斷交流輸入是否滿足系統(tǒng)要求，在交流輸入出現(xiàn)過壓、欠壓、不平衡時(shí)自動(dòng)切斷有故障的一路，并切換到另一路供電，系統(tǒng)發(fā)出聲光告警。裝有每相通流量40kA、響應(yīng)速度為25μs的三相避雷器，能有效地防止雷擊對(duì)設(shè)備造成的損壞。

絕緣監(jiān)測(cè)采用進(jìn)口非接觸式直流微電流傳感器，利用正負(fù)母線對(duì)地的接地電阻產(chǎn)生的漏電流，來測(cè)量母線對(duì)地的接地電阻大小，從而判斷母線的接地故障。這一技術(shù)無(wú)須在母線上疊加任何信號(hào)，對(duì)直流母線供電不會(huì)有任何不良影響，徹底根除由直流母線對(duì)地電容所引起的誤判和漏判，對(duì)于微機(jī)接地監(jiān)測(cè)技術(shù)是一重要突破。

監(jiān)控模塊是整個(gè)直流系統(tǒng)的控制、管理核心，其主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)中各功能單元和蓄電池進(jìn)行長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)，獲取系統(tǒng)中的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行處理，并以此為依據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的全自動(dòng)精確管理，從而提高電源系統(tǒng)的可靠性，保證其工作的連續(xù)性、安全性和可靠性。具有“遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)”四遙功能，配有標(biāo)準(zhǔn)RS?232接口，方便納入電站自動(dòng)化系統(tǒng)。

整流模塊為合閘母線、控制母線提供正常的負(fù)荷電流，本身具有LCD漢字顯示、操作鍵盤，模塊工作狀態(tài)和工作參數(shù)一目了然，可以帶電插拔，具有軟件較準(zhǔn)，自主均流、ZVS軟開關(guān)技術(shù)。

調(diào)壓模塊無(wú)論合閘母線電壓如何變化，輸出電壓都被穩(wěn)定控制在220（1±0.5％）V，具有帶電拔插技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)和雙向調(diào)壓特性。

直流饋電設(shè)有控制輸出、合閘輸出、電池輸入、閃光、事故照明、48V電源輸出等?？刂颇妇€有三種途徑供電，確?？刂颇妇€供電安全可靠。配有智能直流監(jiān)控單元，可測(cè)量母線電壓、電流及開關(guān)狀態(tài)等。電池巡檢儀對(duì)電池電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將信息及時(shí)反饋到監(jiān)控模塊。

蓄電池全密閉、免維護(hù)、無(wú)污染、無(wú)腐蝕，任何方向可放置使用，使用溫度范圍寬（－40℃～60℃）；深放電至零伏，24h內(nèi)充電可恢復(fù)；可大電流放電，起動(dòng)電流大，自放電率極低，具有安全防爆排氣系統(tǒng)，是理想的操作、控制不間斷電源。4直流系統(tǒng)設(shè)備改造中改進(jìn)的問題 1）改進(jìn)了新設(shè)備直流饋出線部分的不合理布置。為節(jié)省投資，我們利用原來直流系統(tǒng)的控制、信號(hào)及合閘電路的出線，但與新設(shè)備饋出線的位置及大小都不相適應(yīng)，為此，我們對(duì)新設(shè)備直流饋出線部分按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行了改造，使安裝更加容易，布線更為合理，運(yùn)行更加可靠。2）添加了蓄電池的放電電路。

3）結(jié)合中原油田電網(wǎng)實(shí)際，對(duì)設(shè)備出廠時(shí)參數(shù)設(shè)置的不適應(yīng)之處進(jìn)行了改變，保證設(shè)備運(yùn)行后更加可靠。

4）對(duì)閃光繼電器等電氣元件安裝位置進(jìn)行了調(diào)整。原元件安裝位置不盡合理，損壞后不便維護(hù)、更換，改造后的位置便于維護(hù)，省時(shí)省力。

5）對(duì)模塊監(jiān)控單元、直流監(jiān)控單元、交流監(jiān)控單元進(jìn)行了改進(jìn)，增加了防護(hù)蓋以防短路、灰塵進(jìn)入等。5智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)應(yīng)用情況

改造后的直流系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)過兩年來的運(yùn)行，技術(shù)指標(biāo)合理，各項(xiàng)參數(shù)顯示正確，操作方便、直觀，自動(dòng)化程度高，維護(hù)工作量大幅度減少，設(shè)備保護(hù)功能齊全，能可靠動(dòng)作。反映故障及時(shí)且準(zhǔn)確無(wú)誤，對(duì)電池能自動(dòng)管理無(wú)須專人維護(hù)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，從未發(fā)生影響正常供電的現(xiàn)象。

改造后的直流系統(tǒng)與原來的直流系統(tǒng)相比較，性能穩(wěn)定，精度高，安全、可靠，保證了油田的油氣生產(chǎn)，居民生活及醫(yī)院、道路等的用電，降低了噪音，改善了值班人員的工作環(huán)境，確保了變電設(shè)備安全可靠運(yùn)行，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）原來的相控電源紋波系數(shù)大，其輸出含有的交流成份較大。尤其是趙村變電所最為明顯，交流成份含量更高，對(duì)二次設(shè)備影響最大，造成二次設(shè)備誤動(dòng)、損壞、甚至有的設(shè)備無(wú)法正常工作。而改造后的智能高頻開關(guān)電源紋波系數(shù)很小，輸出特別穩(wěn)定。2）原來的相控電源采用硅堆調(diào)壓，硅降壓響應(yīng)速度慢，反應(yīng)時(shí)間為幾十毫秒，輸入電壓突變時(shí)在輸出上會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，因沖擊不穩(wěn)定而易燒壞二次設(shè)備。而改造后的高頻開關(guān)電源采用無(wú)級(jí)調(diào)壓方式，響應(yīng)速度快，輸入電壓突變時(shí)，模塊在200μs內(nèi)調(diào)整完成，過沖小于5％。

3）原來的相控電源充電機(jī)、浮充機(jī)等噪音較大，且無(wú)降溫措施，有的變電站浮充機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。而改造后的智能高頻開關(guān)電源噪音小，模塊采用優(yōu)質(zhì)風(fēng)機(jī)降溫，保證了模塊元器件正常工作，使值班人員的工作環(huán)境大大改善。

4）原來用的是鉛酸電池或鎘鎳電池，既需要專門設(shè)置蓄電池工進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，還需要配備維護(hù)電池用的有關(guān)容器、儀表、原料、蒸餾鍋、蒸餾水等。而改造后用的是美國(guó)“理士”免維護(hù)電池，平時(shí)不需要進(jìn)行一系列的維護(hù)工作，減少了人力物力。5）原來的相控電源功率因數(shù)低，一般在0.7以下，效率在60％左右，而改造后的智能高頻開關(guān)電源功率因數(shù)達(dá)0.9以上，效率高達(dá)94％以上。

6）原來的相控電源經(jīng)常出現(xiàn)故障，有時(shí)因無(wú)法操作送電而造成原油生產(chǎn)損失，如1997年9月23日某110kV變電所因直流系統(tǒng)故障造成越級(jí)跳閘，全站失電，燒毀35kV線路3公里，其經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)400多萬(wàn)元；近幾年直流系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)各種故障給油氣生產(chǎn)造成了很大的損失，同時(shí)也給居民用戶生活帶來不便、給工業(yè)用戶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而改造成智能高頻開關(guān)電源后，直流系統(tǒng)至今未發(fā)生任何事故，供電更加可靠。

7）改造后的智能高頻開關(guān)電源具有48V電源出口，為變電站的通訊網(wǎng)絡(luò)等提供了電源，不必另外購(gòu)置專門的48V電源，減少了設(shè)備的投資和占用空間。

8）改造后的控制母線有下述三種途徑供電，確保了控制母線供電安全可靠，做到了萬(wàn)無(wú)一失?！诮涣麟娬r(shí)，控制母線可由整流模塊直接供電； ——在交流失電時(shí)，由降壓模塊供電；

——從電池90％電壓處通過二極管供電到控制母線。6結(jié)語(yǔ)

由于改造后的智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)性能穩(wěn)定，精度高，安全、可靠性更強(qiáng)，創(chuàng)新點(diǎn)多，收到了良好的效果，取得了明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，為中原油田的油氣生產(chǎn)及其它負(fù)荷提供了可靠的電力保障。同時(shí)也為變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。