电力系统用高频开关电源系统

高频开关电源在电力体系的运用如今，中国正大力施行变电站的无人值勤处理，因而，对设备的挑选将会朝着小型化、无油化、少维护或免维护及主动化程度高的方向翻开。

高频开关直流电源正能习气这种央求，经过这几年的作业查看，这种商品的功用已逐渐老到、安稳。

凭着优胜的技能功用和超卓的报价功用比，高频开关电源将变成直流电源更新换代的首选商品。

因为这种电源体系装设有微机型会集监控器，能够支撑多种通讯协议，与调度基地或变电工区的直流班监控体系通讯，对直流体系进行四遥监控，首要功用为：
（1）经过MODEM和电话网与监控基地通讯，从通讯口读取高频开关电源的信息；
（2）丈量模块的输出电流和电压、直流母线电流和电压、电源的输出电流和电压、电池充放电电流和电压等；
（3）操控电源的输出电流和稳流，操控电源的开关机等；
（4）操控高频开关电源结束对蓄电池浮充、均充办法的主动改换；
（5）操控硅链的主动或手动投切，确保操控母线的稳压精度，进而确保微机和晶体管维护用电的牢靠性，避免构成维护误动；
（6）调度充电限流值和总输出电流稳流值；
（7）具有本地和长途操控办法，选用暗码容许或阻遏办法操作，以增强体系作业牢靠性。

高频开关通信电源系统是一种智能型无人值守式组合电源系统,采用国际上先进的整流器变换技术,可广泛应用于各种交换设备,微波通信,移动机站和光纤传输等通信领域中,也可用在电力通信等领域。

现将高频开关通信电源系统的主要组成部分:交流配电单元、整流器单元、直流配电单元,监控单元及蓄电池组单元逐一介绍,包括其日常维护,故障处理时所注意的事项等。

1 交流配电单元交流配电单元完成市电的接入和切换,给整流器提供交流电源,为监控单元提供交流电压和电流的采样输出,同时具有交流备用输出和防雷功能。

交流配电单元工作原理如图1所示。

2 整流器单元高频开关整流器由两级电路组成:前级PFC功率因数校正,后级DC/DC功率变换。

输入电路包括输入EMA、缓启动、浪涌雷击防护整流和输入浪涌电流限制电路,使开关整流器具有较小的开机浪涌电流和较好的电磁兼容性。

整流后直接进入前级功率因数校正电路,功率因数效正主电路为Boost电路,控制采用平均电流控制方式,输入端的功率因数接近1,谐波电图1 交流配电单元流小于10%,满足相应的国际标准。

主二极管零电流关断,主开关管零电流开通,功率器件工作应力较小。

提高了系统的功率和可靠性,同时使系统具有良好的电磁兼容性。

功率因数校正电路的另一个功能是对输入电压进行预调整,输出一个稳定的410V直流电压。

这样有利于后级DC/DC优化设计,使系统具有良好的源效应。

后级直流/直流功率变换电路采用双管正激加无损吸收电路。

电路简洁可靠。

开关管无直通危险。

无损吸收减小了开关管关断时的电压应力,输出端具有较小的电磁干扰。

高频开关整流器采用电流型控制芯片,具有快速响应,对使用不当或负载故障造成的输出短路提供快速的保护。

热插拔技术的采用可使整流器在不关断电源的情况下就可以即插即用,大大缩短开关整流器的平均维修间隔时间(MTTR),提高了系统的可维护性和可靠性。

内部具有交流输入过压、欠压检测和保护、输出过压、限流、过流保护、风扇堵转关机保护,机内散热器过热保护以及辅助电源故障告警等。

探讨高频开关电源在铁路系统中的应用原理及其重要性摘要：大量的数字通信系统随着不断发展的铁路通信在通电设备方面提出了更高的要求，可靠的通信网运行和安全的铁路运输生产直接受到电源供电质量的影响。

高频开关电源在铁路通信网中的应用，使通信电源的可靠性和安全性得以提高，本文针对高频开关电源应用原理及其重要性进行详细的阐述。

关键词：高频开关电源通信电源监控系统应用一、引言本文通过探究高频开关电源系统的总体结构及工作原理、在铁路系统中的应用和应用效果，得出高频开关电源具有各项技术指标合格、功能齐全、可靠稳定的运行等方面的优势，从而使通信电源的可靠性和安全性得以提高。

二、高频开关电源系统的总体结构及工作原理（1）总体结构整流模块、配电模块、主监控单元、交流配电单元等组成了高频开关电源系统的总体结构，通过通信线主监控单元的控制和管理功能输送给主监控系统各个监控单元采集的信息。

由其进行统一管理。

直流系统各种信息在主监控中显示，通过触摸显示屏用户能够查询和操作信息，在远程监控系统中也能够接入系统信息。

除了基本单元中的开关量监控、直流监控、交流监控等，在系统中还配置有电池巡检、降压装置、绝缘监测等功能单元，从而实现全面控制直流系统。

在工作状态下，经过交流切换装置两路电流输入一路电流，供电给整流模块。

输入三相电流在整流模块中被转换为直流电，供电给合闸母线负载，并且给蓄电池充电，除此之外通过降压装置合闸母线供电给控制母线。

这个系统结构是集充电和整流两项功能于一体。

高频开关电源系统的组成图如下：a、交流配电模块对交流电源的检测、保护、处理都是通过这个模块来实现的。

交流输入切换装置在交流输入正常时提供两路380伏电源给直流电源系统的整流模块，这两路电源的自动切换系统都能够实现，在正常运行中给蓄电池充电是通过整流模块来实现的，并且提供交流电给站内。

整流模块在站内失去交流电的时候停止工作，通过逆变电源蓄电池提供交流电源给站内，还装有防雷器在交流配电模块上，过电压的冲击能够被有效的避免，电源系统的正常运行得以保证。

高频开关电源详细介绍高频开关电源（High-Frequency Switching Power Supply）是一种广泛应用于电子设备中的电源系统。

相比传统的线性电源，高频开关电源具有高效率、小体积、轻重量和稳定的电压输出等优点。

本文将详细介绍高频开关电源的工作原理、主要组成部分以及应用领域。

高频开关电源的工作原理如下：当输入电压接通时，由交流电源经过整流和滤波后，经过开关器件进行高频开关，然后经过变压器变换电压，之后经过滤波、稳压和反馈电路调节后输出稳定的直流电压。

整个过程中，开关器件在开关状态下，能以更高的频率进行开关操作，以提高转换效率和减小体积。

高频开关电源的主要组成部分包括输入端、整流滤波器、开关器件、变压器、输出电路以及保护电路等。

输入端主要接收交流电源，并通过整流滤波器将其转换为直流电压。

开关器件是高频开关电源的核心部分，负责快速开关操作，常见的开关器件包括MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等。

变压器则用于将输入电压变换为合适的电压，并通过输出电路将其稳定输出。

保护电路主要用于确保电源在工作过程中的安全性和稳定性，包括过载保护、短路保护和过温保护等。

高频开关电源具有较高的转换效率，一般可以达到85%以上，而传统的线性电源则只有60%左右的效率。

这是因为在高频开关电源中，开关器件可以迅速地通过开关操作来控制电源的输出，并通过反馈控制电路来实现稳定的电压输出，大大提高了能量转换的效率。

由于高频开关电源具有高效率的特点，可以减少电源损耗，降低能源消耗，因此在现代电子设备中得到了广泛应用。

高频开关电源的应用领域十分广泛，例如计算机、通讯设备、工业自动化设备以及医疗仪器等。

在计算机中，高频开关电源被广泛应用于各种电子设备，如主机、显示器和服务器等。

通讯设备方面，高频开关电源可以为手机、路由器和网络交换机等提供稳定的电源。

在工业自动化设备中，高频开关电源可以为机器人、PLC（可编程逻辑控制器）以及传感器等提供经济高效的电源解决方案。

智能高频开关电力操作电源系统工作原理及使用的探讨股份公司电仪一兰明江摘要对2#变电所、3#变电所及9#变电所使用的智能高频开关电力操作电源系统的工作原理及使用进行探讨与分析。

关键词智能高频开关电力操作电源系统充电模块监控模块合闸整流器1 引言Pow erM aster 智能高频开关电力操作电源系统由高频开关电源模块组成,适用于使用直流设备的用户。

我公司2#变电所、3#变电所及9#变电所的高压开关柜操作电源以前都是由可控硅三相桥式合闸整流装置提供,该装置对交流电源的依赖性比较强,特别是2#变电所和9#变电所无蓄电池组,一旦两段交流电源中断,高压开关柜的操作电源也将随之中断,对高压设备的安全运行带来极大的影响。

而3#变电所虽有蓄电池组,但该蓄电池为铅酸蓄电池,酸性溶液对蓄电池之间的连接片腐蚀相当严重,加大了蓄电池触头与连接片的接触电阻,因此降低了电池的供电质量。

同时因为酸性溶液与铅产生化学反应,降低了酸性溶液浓度,必须人为的定时对蓄电池加入蒸馏水,故加大了维护人员的工作量。

我公司分别于2001年、2003年及2002年对2#变电所、3#变电所及9#变电所安装了一套该设备,从运行的情况看效果很好,提供给高压开关柜的操作电源很稳定。

本文对Pow erM aster 智能高频开关电力操作电源系统的工作原理及使用进行探讨与分析,为该设备安全、稳定、连续运行提供一些技术支持。

2 系统特点2 1 高可靠性(1采用开关电源的模块化设计,N+1热备份。

(2充电模块可以带电热插拔,平均维护时间大幅度减少。

(3动力母线和控制母线可以由充电模块单独直接供电,可以通过降压装置热备份。

(4硬件低差自主均流技术,模块间输出电流不平衡低于5%。

(5可靠的防雷和电气绝缘措施,绝缘监测装置实时监测系统绝缘情况2 2 高智能化(1可通过监控模块进行系统各部分的参数设置。

(2模块能够平滑调节输出电压和电流,以及对蓄电池充电时的温度补偿。

高频开关电源在变电直流系统中的应用1955年美国科学家发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现了高频开关电源的开端，随后美国科学家查赛及一些科学家都对该变换器进行改良，终于在1869年做成了25千赫的开关电源，提高了大功率硅晶体管的耐压性，缩短了二极管反向恢复时间。

本文将针对高频开关电源在变电直流系统中的一些原理、特性、应用等进行分析。

关键字：高频开关电源；变电直流系统；原理特征；应用分析高频开关电源，又称开关型整流器SMR，通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100khz范围内，实现了高效率和小型化。

近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量已从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

高频开关电源是传统整流器（硅整流器，可控硅整流器）的升级替代产品。

高频开关电源以使用方便，体积小，效率高，工作稳定，镀层细致等绝对的优势迅速占领市场。

广泛使用于电镀、电解、氧化等表面处理行业，并取得了不错的效果。

当前，我国在电力系统中采用的是直流电源，这就是传统的相控电源向高频开关电源转变的一个现象。

高频开关电源整流器的工作原理简单的说就是先将交流电源接入整流模块中，经滤波、三相全波后转为直流，再连接到高频逆变回路，将已变成的直流电再变换为高频交流点，最后通过高频变压器、整流桥、滤波器输出直流电。

1.开关电源的发展趋势20世纪60年代，应用最多的是线性调节器式直流稳定电源，它存在体积重量大、损耗大、效率低、不易实现隔离等缺点，后来被开关调节器式直流稳定电源取代。

1964年，日本在NEO杂志发表了关于电源的文章，指明了开关调节器式直流稳压电源小型化的研究方向，即一是高频化，二是采用脉冲宽度调制技术。

随后在1989年，人们已经通过DC/DC转换器，设计出使用于不同场所、满足于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各种功率的开关电源。

2.高频开关电源的原理和特征2.1高频开关电源的系统方框图简单地讲，高频开关整流器就是想将交流电通过二极管整流、滤波后变成直流电，将直流电经过开关电源变成高频交流电，高频交流电通过高频变压器的隔离，经快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出，成为可使用的直流电。

高频电源技术方案引言高频电源技术是一种用于转换电力的关键技术，广泛应用于各种电子设备和系统中。

本文将介绍高频电源技术的基本原理、常见的方案以及其在不同领域的应用。

高频电源技术原理高频电源技术通过将输入电压转换为高频交流电，并通过变压器和滤波器进一步转换为所需的输出电压。

其主要原理包括以下几个方面：1.变频器：高频电源技术使用变频器将输入电压转换为高频交流电。

变频器通常采用开关电源技术，通过控制开关管的通断来实现电压的转换。

常见的变频器包括升压变频器和降压变频器。

2.变压器：高频交流电经过变频器转换后，需要进一步通过变压器进行电压的转换。

变压器是高频电源技术中的关键组件之一，通过变压器的绕组比例可以实现输入电压到输出电压的转换。

3.滤波器：高频电源技术通过滤波器对输出电压进行滤波，以去除高频噪声和杂波。

滤波器通常采用电容器和电感器组成的LC滤波网络，可以有效地滤波输出电压。

高频电源技术方案高频电源技术有多种方案可供选择，具体方案的选择取决于应用需求以及系统的功率和效率要求。

以下是几种常见的高频电源技术方案：1.开关电源：开关电源是一种常见的高频电源技术方案，它通过开关管的通断控制来实现电压转换。

开关电源具有体积小、效率高、输出电压稳定等优点，广泛应用于各种电子设备中。

2.谐振变换器：谐振变换器是一种利用电感和电容的谐振作用来进行能量转换的高频电源技术方案。

谐振变换器具有高效率、高频率、低噪声等特点，在电池充电、电焊等领域得到广泛应用。

3.逆变器：逆变器是一种将直流电转换为交流电的高频电源技术方案。

逆变器通过采用高频开关电路和逆变电路，将直流电转换为高频交流电，并通过变压器将交流电输出。

4.共振变换器：共振变换器是一种利用共振电路来实现能量转换的高频电源技术方案。

共振变换器具有高效率、低杂散、高频率等特点，适用于高频电源和电力转换。

高频电源技术在不同领域的应用高频电源技术在各个领域中都有广泛应用。

以下是几个典型的应用领域：1.通信设备：高频电源技术在通信设备中起到关键作用。

高频开关电源在电力系统的优势及应用摘要：高频开关电源具有体积小重量轻、安全可靠、自动化程度及综合效率高、噪音低等特点，目前，电力系统已逐步采用这种电源系统。

高频开关整流器与原始直流设备的性能比较关键词：高频开关电源；特点；性能比较；应用1、前言在电力系统中，直流电源作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用，是发电厂和变电站比较重要的设备。

因直流电源故障而引发的事故时有发生，所以，对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求。

传统的直流电源多数采用可控硅整流型。

近几年来，我国电网已经全面采用智能化的高频开关电源，这种电源系统具有许多优点：安全、可靠、自动化程度高、具有更小的体积和重量、综合效率高以及噪音低等，大大降低了运行人员的工作量，适应电网发展的需要，值得推广使用。

高频开关电源整流器的工作原理：交流电源接入整流模块，经滤波及三相全波整流器后变成直流，再接入高频逆变回路，将直流转换为高频交流，最后经高频变压器、整流桥、滤波器后输出平稳直流。

这种高频开关电源主要由高频开关充电模块、集中监控器和蓄电池组等组成，其中充电模块和集中监控器具有内置微处理器，智能化程度高。

高频开关电源系统正常运行时，充电机的输出与蓄电池组并联运行，给经常性负荷供电，同时对蓄电池进行浮充电，以补充蓄电池的自放电。

当交流电源输入中断后，由蓄电池组给负荷供电，以保证对负荷连续不间断供电，当交流电源恢复正常后，系统自动对蓄电池进行均充电，对蓄电池大量放电后进行电能的快速补充。

2、高频开关电源的原理和特性2.1高频电源系统方框图高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电，再经过开关电源变换成高频交流电，通过高频变压器变压隔离后，由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出，见图1。

图12.2采用高频化有较高技术经济指标理论分析和实践经验表明，电器产品的体积重量与其供电频率的平方根成反比。

所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz时，用电设备的体积重量大体上降至工频设计的（5～10）％。