基于SG3525的3KW逆变电源设计
作者姓名：潘传义电子信息工程一班
指导教师：王生德
本电路利用48V直流蓄电池，可为后端提供3KW，2000V的高压直流电源。本电路设计的初衷是为电子捕鱼器后端产生脉冲波提供2000V直流电压。
本文对开关电源常用的电力电子器件做了简单介绍，重点介绍了
SG3525芯片的内部结构及其特性和工作原理，介绍了开关管MOSFET 的工作原理和开关动态特性等。设计了一款基于SG3525的推挽式DC-DC开关电源，提供高达2000V的直流电压。给出了系统的电路设计方法以及主要电路模块的原理分析和参数计算，特别是对开关电源高频变压器的设计给出了详尽的原理分析和各个参数的详细计算。
本电路采用推挽式开关变换，利用SG3525作为主要的控制芯片，产生两路互补的PWM方波脉冲控制开关管的通断。为提高PWM脉冲的驱动能力，加入桥式功率放大电路。滤波整流电路则采用桥式整流，RC滤波电路。另外，开关管工作频率高达25kHz，为此设计了RCD缓冲电路。考虑到电路环境的复杂性以及元器件的误差，电路在设计时对部分参数留有较大余量。
本电路的不同之处在于：采用两组相同的推挽变换电路且输出串联的设计，对变压器和整流滤波电路进行了有效的分压。产生高电压的同时，并没有大幅提高元器件的耐压要求，从而降低了对各种电力电子器件参数的要求。因而也使得电路的稳定性和可靠性更高。
本电路实现了从直流48V电压逆变到2000V直流电压的DC-DC变换供后续电路使用。本电路技术指标为：1）输入电压：蓄电池提供直流48V；2）输出电压：额定直流2000V；3）输出功率：最大3000W；4）输出波纹：无特殊要求，因此无需稳压电路。该系统工作过程：第一阶段：48V直流输入电压Ui经推挽电路变换成高频交流方波电压；
第二阶段：产生的交流方波电压经整流滤波电路分别产生1000V 直流电压，串联后实现2000V直流输出。
实验结果表明，该电源具有效率高，输出有效电压满足设计要求且运行可靠等优点。
DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点，在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢，笔者将从DC/DC模块电源开发设计的角度，谈一谈这方面的问题，以供广大系统设计人员参考。 DCDC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器。具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电，再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出，或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。 1 电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率 2 额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30～80%为宜（具体比例大小还与其他因素有关，后面将会提到。），这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。所有模块电源均有一定的过载能力，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种短时应急之计。 3 封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳，外形十分纤小；大功率产品常采用quarter-brick 或half-brick的形式，电路或暴露，或以外壳包裹。在选择时，需要注意以下两个方面：第一，引脚是否在同一平面上；第二，是否便于焊接。SMT 形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求，该标准对SMT器件引脚的共面问题做出了严格限定。如果变换器不能满足这个要求，就需要为其设计专门的焊接装配工艺，这会增加装配时间，提高生产成本。 模块电源的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢？主要有三个方面：① 一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能；② 尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家；③ 应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。全部符合国际标准，为业界广泛采用的半砖、全砖封装，与VICOR、 LAMBDA等着名品牌完全兼容，并且半砖产品功率范围覆盖50～200W，全砖产品覆盖100～300W。 4 温度范围与降额使用
基于SG3525的3KW逆变电源设计 作者姓名：潘传义电子信息工程一班 指导教师：王生德 本电路利用48V直流蓄电池，可为后端提供3KW，2000V的高压直流电源。本电路设计的初衷是为电子捕鱼器后端产生脉冲波提供2000V直流电压。 本文对开关电源常用的电力电子器件做了简单介绍，重点介绍了 SG3525芯片的内部结构及其特性和工作原理，介绍了开关管MOSFET 的工作原理和开关动态特性等。设计了一款基于SG3525的推挽式DC-DC开关电源，提供高达2000V的直流电压。给出了系统的电路设计方法以及主要电路模块的原理分析和参数计算，特别是对开关电源高频变压器的设计给出了详尽的原理分析和各个参数的详细计算。 本电路采用推挽式开关变换，利用SG3525作为主要的控制芯片，产生两路互补的PWM方波脉冲控制开关管的通断。为提高PWM脉冲的驱动能力，加入桥式功率放大电路。滤波整流电路则采用桥式整流，RC滤波电路。另外，开关管工作频率高达25kHz，为此设计了RCD缓冲电路。考虑到电路环境的复杂性以及元器件的误差，电路在设计时对部分参数留有较大余量。 本电路的不同之处在于：采用两组相同的推挽变换电路且输出串联的设计，对变压器和整流滤波电路进行了有效的分压。产生高电压的同时，并没有大幅提高元器件的耐压要求，从而降低了对各种电力电子器件参数的要求。因而也使得电路的稳定性和可靠性更高。
本电路实现了从直流48V电压逆变到2000V直流电压的DC-DC变换供后续电路使用。本电路技术指标为：1）输入电压：蓄电池提供直流48V；2）输出电压：额定直流2000V；3）输出功率：最大3000W；4）输出波纹：无特殊要求，因此无需稳压电路。该系统工作过程：第一阶段：48V直流输入电压Ui经推挽电路变换成高频交流方波电压； 第二阶段：产生的交流方波电压经整流滤波电路分别产生1000V 直流电压，串联后实现2000V直流输出。 实验结果表明，该电源具有效率高，输出有效电压满足设计要求且运行可靠等优点。
安全管理编号：YTO-FS-PD451 高压直流电源技术的发展现状及应用 通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
高压直流电源技术的发展现状及应 用通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明。
§1 恒流高压直流电源 §1.1 恒流源供电的理论基础 对电除尘器采用恒流源供电，是八十年代中期开始的，虽然它采用了大量的无源元件：电抗器、电容组成L－C变换网络，但却改变了一种供电方式，采用电流源供电。 作为一个供电回路，一般由电源和负载组成，其表征参量为三个，电压、电流和阻抗，以电压作为电源的形式供电（电压源），则电流随负载变化；以电流作为电源的形式供电（电流源），则电压随负载变化。无论是较早的磁饱和放大器电源，还是现在的可控硅电源，均是电压源的特性，一种方式是改变回路的阻抗，进行限流，一种是改变输出电压的平均值（波形），虽然均可以做到“恒压” ，“恒流” 运行，但均是通过控制调整电压来达到的，其主变量，即能直接控制、调整的是电压μ，如图一所示：i=f(u)。而恒流源是一种电流源的概念，能直接控制、调整的是电流i，如图二所示：u＝f(i)，通过控制和调整电流i做到“恒压” ，“恒流” 、“最佳火花率”等工作状态下运行。 图1 电压源供电i=f(u) 图2 电流源供电u＝f(i) 除尘器电场某一局部由电晕放电向火花击穿过渡是需要时间和功率，不论哪一种电源供电，电场处在电晕放电状态，电源所提供的电流则电晕电流，当电场处在火花放电状态，则电源所提供的电流为火花电流，因此在用恒流源供电时，由于电晕放电向火花放电过渡时，放电通道的等效电阻R随电离强度的增加而减小，这样注入到放电通道的功率P＝I2（t）R减小，P也减小，抑制了放电的进一步发展，这相当于一个负反馈的物理过程，因此火花击穿的临界电压明显提高，
也就是说使除尘器的伏安特性的正阻区得到了大幅度的延伸，延伸的幅值取决于除尘器的状态和工况条件，一般含尘浓度大、电阻率高的烟尘，除尘器机械缺陷较大的，其伏安特性延伸幅值也大，而且延伸是在r=du/di→0附近，也就是说电压增加几千伏，电流成倍地增加。 从图一、图二的伏安特性可以看出，由于除尘器是具有气体放电特性的一个非线性特性，特别是曲线的后半段具有负阻特性，因此对于同一个电压值，电流可能是多值的，而对同一个电流值来说，电压是单值的，即在某一时刻，除尘器的工作电压是其电流的单值函数，因此，简单地从非线性电路平衡状态的稳定性来考虑，以恒流源来供电时，电压不会发生跳跃，可以稳定工作在r=du/di→0附近，即工作在高的电压和电流下，因为一个电流值，只有一个电压所对应，而电流值是由设备所决定的，因此这种稳定的工作状态不需要反馈控制回路来支撑，而且是本身回路所具有的。所以，用恒流源供电，可以使除尘器工作在较高的功率水平下
基于51单片机的数控直流电源设计 学号：XXXXXXXXXX 姓名：XXX 日期：2013年12月
目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题的背景及意义 (1) 1.2 课程设计的主要内容 (1) 第2章系统总体设计 (3) 2.1 方案设计与论证 (3) 2.2 系统总框图 (4) 第3章硬件设计 (6) 3.1 硬件选型 (6) 3.1.1 系统供电部分 (6) 3.1.2 控制器部分 (6) 3.1.3 显示部分 (6) 3.1.4 键盘部分 (6) 3.1.5 数模/模数转换部分 (7) 3.1.6 掉电记忆部分 (7) 3.2 硬件电路设计 (7) 3.2.1 电源模块 (7) 3.2.2 DA转换模块 (8) 3.2.3 电压调整模块 (9) 3.2.4 键盘模块 (10) 3.2.5 EEPROM拓展模块 (11) 3.2.6 显示模块 (12) 第4章软件设计 (13) 4.1主程序流程 (13) 4.2 键盘程序流程图 (14) 4.3 EEPROM读写程序流程 (15) 4.4 DAC0832程序流程 (16) 4.5 TLC1543程序流程 (17) 第5章系统测试及误差分析 (18) 5.1 系统测试 (18) 5.1.1 软件测试 (18) 5.1.2 硬件测试 (18)
5.1.3 系统整体测试 (18) 5.2 误差分析 (19) 结论（心得体会） (21) 参考文献 (22) 附录一 (23) 附录二 (24)
第1章绪论 1.1 课题的背景及意义 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域，是电子实验员、电子设计人员及电路开发部门进行实验操作和研究不可缺少的电子仪器。在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源来供电。而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通的直流稳压电源品种有很多，但均存在以下两个问题：输出电压是通过粗调（波段开关）及细调（电位器）来调节。这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时，困难就较大。另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。稳压方式均是采用串联型稳压电路，对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中，都是由220V的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节，并有电压表指示电压值的大小。因此，电压的调整精度不高，读数欠直观，电位器也易磨损。而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。 随着科学技术的不断发展，特别是计算机技术的突飞猛进，现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源，而在一些高能物理领域，更是急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。 1.2 课程设计的主要内容
静电除尘的新型高压直流电源的组成及原理 电源由直流发生器(额定输出100 kV) 和脉冲电压发生器(20 kHz < f < 40 kHz ,输出峰值为10 kV) 组成。脉冲电压发生器的输出电压经隔直电容后和直流发生器的直流输出电压相叠加,使输出电压运行在闪烁包络线以下,同时输出电压平均值较高,保证了除尘效果。系统组成框图如图1 所示。 输入滤波电路将电网存在的杂波过滤掉,同时也阻碍电源产生的杂波反馈到公共电网。市电经全桥整流并滤波后变为较平滑的直流电,再经逆变器变为高频交流电,这是该电源的核心部分,频率越高,电源体积、重量与输出功率之比越小,但由于回路参数、元器件、成本、干扰、功耗等多种因素的影响,当功率较大时,频率一般选择在20～40 kHz ,电源工作频率约为37 kHz。采用集成电路CA3525 ,提供可控的驱动信号,使输出电压、电流值变为可控。高频变压器的设计是电源的难点,由于频率的升高,分布容抗变得很小,所以必须考虑足够的绝缘距离,同时原、副边匝数、回路参数与频率也必须调节到最优运行点,才能保证高频变压器工作在B - H 的线性区,保证变压器原、副边的波形。
通过调节设定电压值和电流值,可以调节直流发生器的输出电压,使它低于闪烁电压,调节脉冲电压发生器的输出电流,使它稍小于闪烁时的电流。因此系统通过反馈电压来使直流输出电压恒定,通过比较设定电流值与反馈电流值来调节输出电流。用户可根据不同情况设定,扩大电源的使用范围。 图2 中选用2 个IGBT模块作为开关型全桥直-交变逆变器,每个IGBT 模块中的2 个功率管分别由输出的2 个相位差180°的驱动信号,经光电隔离后进 行门极驱动。逆变电路工作在PWM控制方式。当G信号变为高电平时,高频变压器的两端直接接到直流电压两端,当H信号为高电平时,高频变压器的两端反相接到直流电压两端,因此,改变驱动信号的占空比将改变输出交流电压的脉冲宽度及有效值。当驱动信号占空比为0. 5 时,输出电压中的基波分量最大,幅值为U01 = 4Ud/π(Ud 为直流电压峰值) 。 脉宽可调的控制方式的主要优点为逆变器通过脉宽调制即可调节输出功率,并且逆变器工作在较高频率时,其产生的开关损耗较小,这在功率大的应用场合是很重要的。当输出电流大于设定值时,驱动脉冲信号变窄,从而使输出功率变小,输出电压、电流随之减小,通过调节脉冲宽度控制直流高压发生器的输出电压值,达到使之小于闪烁电压的目的。 电源采用CW3525A 产生逆变所需的驱动信号,CW3525A 增加了欠压锁定、软启动等电路,其输出采用图腾柱输出结构,可以更快的关断。 脉冲电压发生器工作在恒流工作方式,电流反馈端(电流已转换为电压信号) 输入到误差比较放大器的反相端IN- 与误差比较放大器的同相端IN+ 的设定电压值作比较, IN+ 和IN- 电压经CW3525A 内的误差放大器比较放大后输出小于6 V 的电压,这时将该电压和峰值为6 V 的三角波进行比较,就可以根据IN- 的反馈电流幅值输出不同占空比的驱动信号,对不同的尘埃情况都能工作在恒流方式下。当发生火花放电时,直流高压发生器通过测量电源输出电流值,利用微处理器调节电压设定值,降低直流高压发生器的输出电压,使火花放电消失,当除尘实际电流值小于设定电流值时,微处理器增加电压设定值,使直流高压发生器的输出电压增加。 3 实验结果 当直流高压发生器的高频电源变压器输出电压为15 kV 时,变压器副边输出电压如图3 所示。实际电压幅值约为50 V 乘以分压比,脉冲周期恒定为27μs ,脉宽可调。提高占空比,输出功率增加,输出电压增加。波形顶部的振荡是由变压器的分布参数所致。脉冲高压发生器的高频电源变压器输出电压 幅值为10 kV ,其脉宽可调,波形与上述波形相似。除尘电源输出电压波形如图4 所示,它是直流高压叠加脉宽变化的高频脉冲电压,直流高压由用户根据除尘要求设定为低于最低闪烁电压以下,直流高压根据除尘环境变化输出电压,设定值由微处理器控制调整变化。而脉冲电压发生器由用户设定跟踪除尘电流,以使两电压叠加后,接近闪烁电压运行。
通信数据中心机房 直流供电系统解决方案广东志成冠军集团有限公司
前言 传统的中心服务器机房的供电方式是：（交-直-交）-（交-直）的多级变换结构，交-直-交是UPS 系统。长期的运行证明本方案有：变换级数多，可靠性低、效率低；设备利用率低、投资大、占地大、运营费用高；部分设备输入功率因数低，谐波污染大等诸多弊端。为此人们提出降低变换级数的直流直供、电池直挂方案。即（交-直-）-（直）的变换。本方案的优点是五级变换减少为三级，大大提高了系统的可靠性，大大提高了系统的效率，大大提高了设备利用率。带来了投资成本低、占地少、运行费用低、可靠性高、节能环保等诸多好处。已有的实验局运行表明：该方案可为用户带来：可靠性提高200%，运营费用降低15%，占地面积节省33%，投资成本节省20%，设备利用率由35%提高到90%。从理论上讲服务器输入交流电和输入直流电是一样的。对元器件的要求也是一样的。而且直流输入省去了服务器电源的APFC变换，更是提高效率，提高可靠性，无任何任何不良影响。只需要人们改变一下使用习惯。 志成冠军集团公司根据多年电源研发经验，针对客户需求，响应国家政策，投入人力、物力为通信系统设计了高压直流供电方案：高压直流供电系统。该系统有240VDC、400VDC两种电压等级，配合交流配电柜、直流配电柜、交直流配电柜组成多种系统。针对小功率数据中心设计了融交流配电、直流配电、整流功能为一体的一体化高压直流系统。高压直流电源系统采用最新电力电子技术成果，最新数字控制技术，最新三电平拓扑结构，最新软开关技术，最新监控技术、网络技术、视频技术、电池管理技术、可靠性技术、智能化管理理念等。系统效率高、功率因数高、功率密度高、可靠性高、电磁干扰小。属通信系统的一类设备。满足节能、环保要求的绿色电源。 高压直流电源系统简介 CPHV-400-25A CPHV-240-40A电源系统是志成冠军集团集多年开发和网上运行经验，采用DSP 技术、为满足核心网供电需求而设计的高可靠、高功率密度、高性能全数字化分立式通信电源整流模块，适用于大中小型交换局、数据中心、移动交换局及移动汇接局等场合。该系统由整流柜、交流配电柜及直流配电柜组成，单柜容量达300A（400VDC），并可通过并机扩容方式实现600A(400VDC)容量。系统特点： ?三相三线制宽交流输入电压工作范围。 ?超大系统容量，低输入电流谐波，高功率因数。 ?完善的交、直流侧防雷设计。 ?整流模块采用全面软开关技术及休眠节能技术，高效节能。 ?完善的电磁兼容设计，符合CE、YD/T 983-1998等标准。 ?整流模块无损伤插拔技术，即插即用，更换时间小于1min ?智能化电池管理，有效提高蓄电池组性能及使用寿命
240V高压直流电源系统在通信工程中的设计应用 摘要:通信用240V高压直流电源系统在可靠性、转换效率等方面较传统的交流UPS系统有更大的优势，其经济效益和社会效益显著，虽然尚未有后端IT设备厂商宣布支持通信用240V高压直流电源，但高压直流电源技术早已被通信运营商所接受，目前正在广泛推广使用中。本文结合工程设计案例，对高压直流供电系统工程设计中应注意的问题展开探讨。 关键词高压直流；建设；标准；节能减排 2010年底，我院接到某地运营商委托的为某区政府新1个IDC 机房的建设任务。根据调研得悉，新IDC机房定位为该区政府办公OA网和教育网的数据中心，该IDC机房作为该区社会信息网络化的坚实后盾，客户就供电系统的稳定性及可扩展性提出较高的要求。 根据现场勘察及调研，该新IDC机房终期规划能安装30个设备机架，本期工程将安装10个机架及设备。每个设备机架的用电按照电流16A/220V（3.52KVA）规划，则本期工程需为该IDC机房新建一套电源系统，在初期提供3.52KVA×10=35.2KVA的电源容量，并且该电源系统要能满足IDC远期用电3.52KVA×30=105.6KVA的需求。 1电源系统建设方案的选择 1）UPS电源系统。长久以来，在IDC机房的电源系统建设中UPS 系统是我们的唯一选择，随着IDC业务迅猛的发展，越来越多的UPS
系统上线运行，但UPS系统存在的弊端却一直无法解决。近年来，UPS 系统故障造成的通信阻断事故频繁发生，给客户、运营商甚至社会造成重大的经济损失和负面影响。UPS系统存在的弊端主要如下：系统可靠性差、效率低、初期建设成本高、维护难度大等。并且现在很多使用UPS的机房为无人值守机房，一但发生故障，恢复时间较长，影响大。 2）高压直流电源系统。众所周知，高压直流电源系统有着生产技术成熟、可靠性高、维护操作简易、转换效率高、在线扩容简单等优点，在IDC机房供电领域，通信业界一直在探讨采用高压直流系统来代替UPS系统。在国内，电信标准化协会于2009年通过了YDB 037-2009《通信用240V直流供电系统技术要求》研究报告。 目前，国内江苏电信已有多个IDC机房、多套核心IT系统和业务平台改用高压直流系统进行供电。从江苏电信提供的统计数据显示，用高压直流替代UPS供电，在UPS整个生命周期内平均节能20～30%；从新建系统统计分析，新建高压直流系统平均节省投资大于40%。并且高压直流系统结构简单，生产技术更成熟，其系统安全性相对UPS有很大提高，并且维护操作方法得到简化。 在综合对比高压直流电源系统与UPS电源系统的优劣及电源设 备初期投资之后，建设单位决定建设一套高压直流电源系统为区政府新IDC机房进行供电，既提高电源系统的稳定性，也积极响应了国家的节能省排号召，贯彻落实科学发展观精神。 2高压直流电源系统工程设计中需注意的问题
高压直流电源系统产品 产品介绍 CP DUM27—240/400型通信用高压直流开关电源系统概述 DUM27—240/400型通信用高压直流供电系统包含交流配电部分、高频开关整流模块、直流配电部分和监控单元组成的柜式直流电源系统。是集有源功率因数校正技术、高频脉宽调制技术、软开关技术、单片机控制技术于一体的高新技术产品。可广泛适用于原交流UPS的所有应用环境，且具有更可靠，更省电，更节省投资的优势。 性能特点 ●高功率密度，单供电柜容量可达120KW ●输入高功率因数，低谐波电流 ●优秀的环境适应能力，宽的电压适应范围 ●完善的监控功能及成熟的电池管理功能 ●扩容灵活，维护方便，模块可热插拔 系统组成 ● CP DPJ05-380/630型交流配电屏 ● CP DUM27-240/400 型高压直流开关电源系统 ● CP DPZ03-240/1000 型高压直流配电屏
● CP DMA10-240/40型高频开关整流器（安装入模块架） ● CP DKD12型监控器（安装入模块架） 主要技术指标 CP DMA10-240/40型高频开关整流器?? 工作环境温度?-5℃～+50℃???????????????????? 交流输入参数 电压：三相三线制?380V±20％ 频率：45～65Hz 功率因数：≥0.93 开机浪涌电流：≤20A 输入电流谐波THD：≤9% 电磁干扰：符合GB 9254-1988 直流输出参数???????????? 额定电压：220V 电压范围：190V-286V 输出电流：额定值40A(输出电压286V时) 额定功率：10,000W (AC≥323V) 效率（满载测试）：≥93％ 限流选择范围：3－42A 均分负载不平衡度：≤±2.5％ 电网调整率：≤±0.1％ 负载调整率：≤±0.5％ 稳压精度：≤±0.6％ 温度系数：≤0.02％/℃ 纹波系数: ≤±0.2％ 峰—峰杂音电压：≤200mV； 可闻噪声：≤50dB（A）。
直流稳压电源设计 摘要 21世纪的我们正在处于蓬勃发展的信息时代，在此，越来越多的电气、电子设备涌现在市场的各个角落，于是必不可少的能源供应部件需求日益增加，而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要作用。本实验设计有三个电路模块构成：稳压电源、稳流电源、DC-DC变换器。一律采用仿真技术设计调试。依上述顺序，每个模块的输入即为前一模块的输出，而稳压电源的输入为市电220v\50Hz。 其中稳定电源的设计要满足在输入电压220V、50Hz、电压变化围＋15%～－20%条件下．输出电压可调围为+9V～+12V，最大输出电流为 1.5A，电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化围＋15%～－20%下，空载到满载），负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载），纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载），效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载），具有过流及短路保护功能。电流设计要满足在输入电压固定为＋12V的条件下，输出电流：4～20mA 可调，负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）。DC-DC变换器设计要求要满足在输入电压为+9V～+12V条件下，输出电压为+100V，输出电流为10mA，电压调整率≤1%（输入电压变化围+9V～+12V），负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载），纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载）。 关键词：稳压电源电路设计仿真调试数据整理
姓名： 单位 部门 240V 高压直流电源测试题 1. 单选题（每题5分，共50分）： 1） 滤波电路中，滤波电容一般 在电路中，滤波电感一般 在电路中： （ ） A 、串联 并联 B 、并联 串联 C 、并联 并联 D 、串联 串联 2） 关于AC220V/50Hz 交流电在常规桥式整流后，再接较大的滤波电容，在这种一般典型应用中， 通过单个整流二极管的电流是 。 （ ） A 、脉冲电流 B 、全波交流电流 C 、半波交流电流 D 、恒定直流 3） 下列选项中 可作为功率因数的定义。（P ：有功；Q ：无功；S ：视在；） （ ） A 、Q P B 、P Q C 、P S D 、Q S 4） 有源功率因数校正实际上就是利用 来实现将输入电流逼近正弦波包络的。 （ ） A 、运算放大电路 B 、半波整流电路 C 、全波整流电路 D 、斩波电路 5） 利用电感具有 的特点，在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用； （ ） A 、限流 B 、储能 C 、阻止电流变化 D 、瞬间储能 6） 240V 高压直流电源系统的经常输出电压一般为 。 （ ） A 、220V B 、240V C 、270V D 、280V 7） 电源系统中并联工作的电源模块能够共同平均分担 电流，作用是使系统中的每个模块有 效地输出功率，使系统中各模块处于最佳工作状态。 （ ） A 、负载 B 、模块 C 、监控模块 D 、交流电流 8） 开关电源系统容量的设计应从三个方面考虑 。 （ ） A 、通信设备所需功率、蓄电池充电电流和冗余量 B 、通信设备所需电流、蓄电池电压和冗余量 C 、通信设备所需电压、蓄电池充电电流和冗余量 D 、通信设备所需电压、单个蓄电池充电电压和冗余量 9） 高压直流电源系统效率优于94%，下列选项中， 是影响效率的关键器件之一。（ ） A 、整流模块中使用的高频变压器 B 、绝缘监测仪中使用的绝缘传感器 C 、监控模块使用的CPU 芯片 D 、交流配电柜使用的断路器 10） 开关电源一般应用PWM 技术来稳定输出电压，PWM 意指 。 （ ） A 、脉宽调制 B 、锁相环 C 、单点接地 D 、防自激振荡 2. 多项选择题（每题7分，共35分，多选少选均不给分）： 1） 根据功率因数定义P f =rcos φ，影响系统功率因数的主要因素有 。 （ ） A 、电压u 与电流i 的相位差 B 、电压u 与电流i 的基波频率 C 、电流i 的谐波成分 D 、电压u 的均方根值 2） 240V 高压直流电源系统能推广的主要原因有： （ ） A 、节能 B 、可靠 C 、许多IT 设备可直接使用 D 、投资节省 3） 下列选项中属于高压直流电源监控系统的有： （ ） A 、电池组 B 、交流监控单元 C 、直流监控单元 D 、绝缘检测仪 4） 在下列IT 设备电源输入端的描述选项中，哪些不能直接应用240V 直流供电？（ ） A 、有串联电容 B 、有并联电感 C 、有频率检测要求 D 、有整流桥堆 5） 240V 高压直流电源系统中的整流模块是系统中的关键功能单元，因此整流模块必须 具备可靠的自动保护功能，下列哪些选项属于模块的保护功能 （ ） A 、输出过流保护 B 、输入过压保护 C 、模块内部温度过高保护 D 、输出接地保护 3. 判断对错（每题3分，共15分） 1） 对于240V 高压直流电源系统，个别整流模块故障或者监控失效不会影响系统向用 电设备供电。 （ ） 2） 240V 高压直流电源系统中，对蓄电池充放电管理的科学与否，是影响蓄电池寿命的 主要因素之一。 （ ） 3） 所有IT 设备都可以直接在240V 高压直流电源系统中使用。 （ ） 4） 240V 高压直流电源系统是智能化产品，故不须进行维护。 （ ） 5） 240V 高压直流电源和48V 通信电源一样，应该正极接地。 （ ）
0前言 传统的辐射仪[1]体积、重量较大,不利于手持式测量,为此需要设计手持式小体积辐射仪,而减小辐射仪体积的关键是减小高压直流稳压电源[2]的体积与功耗。目前常见的辐射仪高压直流稳压电源中的升压变压器体积都较大,重量较重,功耗高,而且大多是需要厂家专门定制,不利于批量生产。本文采用目前液晶 电视机中广泛使用的EFD14型表面安装升压变压器(21mm×14.8mm×5.5mm),有效降低了辐射仪的体积和重量。 1电路组成和工作原理 本文主要介绍一种为GDB35型光电倍增管供电的高压电源。 如图为高压直流稳压电源的电路框图,主要由方波发生器、驱动电路、倍压整流、滤波电路、串联调整电路和取样放大电路组成。 1.1驱动电路[3] 在高压电源的设计中驱动电路是至关重要的一个环节。目前常用的变压器初级线圈驱动电路主要有桥式驱动[]、推挽式驱动和单管甲类驱动,电路如图、图3和图所示。 手持式辐射仪高压直流电源的设计* 曾国强,葛良全,赖万昌 (成都理工大学核技术与自动化工程学院,成都610059) 摘要:本文研制了适合于手持式辐射仪的小体积低功耗高压直流电源。该高压电源采用了TL431电压基准源进行高压的线性串联调整,实现了高压的稳定。采用多个变压器串联倍压的方式提高了电路的带负载能力,并使用共模电感结合LC、RC滤波有效降低了输出电压的纹波。分析了3种变压器驱动电路与高压电源设计的关键技术,实现了高效、简易、体积小巧的高压直流电源。 关键词:线性稳压;TL431;高压直流电源;桥式驱动;倍压整流; 中图分类号:TN86文献标识码:B文章编号:1001-1390(2008)06-0046-04 ZENG Guo-qiang,GE L iang-quan,LAI Wan-chang (Chengdu University o f T echnolo gy,Chengdu610059,China) Abstract:The compact,lo w po wer high v oltag e po wer supply suitable for handled radiometer w as desig ned.T his hig h voltage po wer used the voltage reference T L431to make serial volt-age regulato r and stabilize the high vo ltag https://www.doczj.com/doc/4f14728790.html,ed several serial transfo rmers to double v oltage and enhance the loading ability,and used the commo n inductance combined w ith the LC o r RC filter to decrease the ripple o f the output voltage v alidly.Three kinds o f drivers and key techniques are to be analyzed and achieved the hig h efficiency,simple and co mpact hig h v oltage pow er supply. Key wor ds:linear voltage reg ulator,TL431,high vo ltage DC pow er supply,bridge driv er, double voltage and rectified Design of high voltage power supply used in handheld radiometer *国家自然科学基金资助项目(35 ) 6 -2 142 4 407401 4 --
高压直流电源技术的发展现状及应用 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
高压直流电源技术的发展现状及应用1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显着，市场前景比较光明。 回顾高压直流电源发展历史，高压直流电源最初是将工频电压直接经高压变压器升压后整流滤波，或升压后再倍压整流后得到高压的，其基本原理如图1所示。随着科学技术的发展，后来高压直流电源才发展到了线性高压直流电源。
图1 典型线形高压直流电源示意 2 高压直流电源近年来的发展 20世纪70年代世界电源史上发生了一场革命，即20Hz的开关频率结合脉宽调制技术(PWM)在电源领域的应用。到目前为止，电源的频率已经达到数百Hz，应用先进的准谐振技术甚至可以达到兆Hz水平。提高振荡器输出频率可降低高压变压器、电抗器、平滑电容器、高压电容器等电子器件基本性能要求和结构体积，进而缩小高压电源体积。高频化使高压电源体积大幅度的减小，轻巧便携，实用性和使用方便性明显得到改善。 近几年，随着电子电力技术的发展，新一代功率器件，如MOSFET，IGBT 等应用，高频逆变技术的逐步成熟，出现了高压开关直流电源，同线性电源相比较高频开关电源的突出特点是：效率高、体积小、重量轻、反应快、储能少、设计、制造周期短。由于它的优越特性，现在已逐渐取代了传统的高压线性直流电源。 图2是高压开关直流电源示意图。同图1相比较，它采用了脉宽调制技术，PWM技术和BUCK变换器结合以及PWM技术和逆变器技术结合，实现了高压开关直流电源输出电压稳压和输出电流的限流功能。 图2 典型开关高压直流电源示意
1.1.1系统框图 1.1.2 系统配置
1.3主要技术指标
1.4系统主要功能 伊顿高压直流产品由整流柜和配电柜组成，整流柜实现交流电的引入以及整流输出额定电压240V的直流。直流屏实现电力分配，给不同的负载提供相应的电力输出。同时在直流屏内配置集中监控单元，来完成对整个系统参数的监测。蓄电池通过开关与熔丝的组合来引入到配电柜中。 单路交流检测电路： 单路交流检测回路由交流状态监测单元实现。 正常运行时，三相交流电处于相对平衡的状态，三相交流电中心点与零线之间无电势差，内部继电器J1不动作，交流故障监测单元内的告警继电器J3的线圈通过J1的常闭接点接于零线与火线间，同时LED发光点亮，指示交流电源正常。当交流发生缺相或三 相严重不平衡时，三相交流电中心点与零线之间产生电势差，内部继电器J1得电动作，其常闭接点断开，使得内部继电器J3线圈失电，J3常闭接点闭合，发出故障告警信号，同时
LED熄灭，指示交流电源故障。 ?防雷保护电路： 雷击分为直击雷和感应雷两种，线路直接遭雷击时，电缆中流过很大电流，同时引起数千伏的过电压直接加到线路装置和电源设备上，持续时间达若十微秒，直接危害用电设备。 感应雷通过雷云之间或雷云对地的放电，在附近的电缆或用电设备上产生感应过电压，危害用电设备的安全。因此必须要在交流配电单元端加装防雷器。 我司直流电源柜设有C级及D级防雷，C级防雷设在交流配电单元入口，选用的防雷器为世界名牌防雷产品，通流量为40kA，动作时间小于25ns，D级防雷设在充电模块内，通流量为10kA，动作时间小于25ns，可以有效地将雷电引入大地，将雷电的危害降至最小。当防雷器故障时，C级防雷器的工作状态窗口由绿变红，提醒更换防雷模块，防雷模块插拔方便，易于更换。 ?雷击浪涌吸收器： 雷击浪涌吸收器具有防雷和抑制电网瞬间过压双重功能，最大通流量40KA，动作时间 小于25ns。由下图可见，相线与相线之间，相线与零线之间的瞬间干扰脉冲均可被压敏电阻和气体放电组吸收。因此，其功能优于单纯的防雷器。 ?整流模块： 智能高频开关充电模块，是我公司专为通讯电源直流系统开发、设计和生产的大功率电源模块产品，采用了具有国际先进水平的软开关技术，散热风道与电路隔离结构，内置CPU，具有高智能、高效率、高可靠等优点。 ●软开关技术
文件编号：TP-AR-L4903 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 高压直流电源技术的发展现状及应用(正式版)
高压直流电源技术的发展现状及应 用(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式 的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输 出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电 源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例 如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电 喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电 效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着 农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业 工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其
精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明。 回顾高压直流电源发展历史，高压直流电源最初是将工频电压直接经高压变压器升压后整流滤波，或升压后再倍压整流后得到高压的，其基本原理如图1所示。随着科学技术的发展，后来高压直流电源才发展到了线性高压直流电源。 图1 典型线形高压直流电源示意 2 高压直流电源近年来的发展 20世纪70年代世界电源史上发生了一场革命，
高压直流电源系统 产品和方案 一、方案介绍： 根据不同客户的要求，高压直流系统的配置方案有：一体化系统，分立式系统和非标系统三种方案等。以下简单介绍。 方案一：240V电压、40A-240A电流的一体化系统：交流配电、直流配电、整流模块、配电监控模块、系统监控模块均安装在一个柜体中。整个系统是一个柜体。适用于小功率系统。 CP DUM27-240/240型一体化系统标准配置： 系统柜采用2000mm*600mm*800mm（高×宽×深）标准机柜. 方案二：240V电压、240A-1200A电流的分立式系统：由1个交流配电柜，1-2个直流配电柜，1-3个整流柜组成。适用于大功率，多负载的应用。直流配电部分可以采用单母线方式，也可以采用双母线方式。也可以再增加一级直流配电柜（做为列头柜）（一个直流配电柜可配置36直流开关，带36路直流负载）。 CP DUM27-240/400型分立式系统标准配置：
系统柜采用2000mm*600mm*800mm服务器标准机柜。 方案三：240V—400V电压、40A-400A电流的非标系统：由一个整流柜、一个配电柜组成。适合于用户定制产品系统应用，比如输出电压范围较宽，配电功能要求改动较大，应用场景特殊：汽车电池充电机，光电互补充电柜等。 CPHV-400-300A-F1分屏系统Ⅰ标准配置： 系统柜采用2000mm*600mm*800mm服务器标准机柜 二、方案说明 本文向客户提供了三种解决方案，客户根据自己的负载功率选择整流模块数量（整流柜功率）；根据负载路数选择配电柜是一体化交直流配电柜还是独立的交流配电柜、直流配电柜。包括直流配电柜中直流开关模块的数量（每个开关模块1路），电池组的组数等。上述方案中柜体数量、模块数量、开关数量、市电输入路数，电池组数，负载支路数，负载电流检测，母线连接方式等都可以选择。直流侧需要加防雷器时需要在订货时特别注明。客户可以参考我司直流产品技术手册、高压直流系统操作手册等，做设计选择、设备选型等。如有不明白的问题可以直接向公司研发人员咨询。 三、产品介绍
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 高压直流电源技术的发展现状及应用正式版
高压直流电源技术的发展现状及应用 正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学
研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明。 回顾高压直流电源发展历史，高压直流电源最初是将工频电压直接经高压变压器升压后整流滤波，或升压后再倍压整流后得到高压的，其基本原理如图1所示。随着科学技术的发展，后来高压直流电源