高频开关电源的维护高频开关电源

微机自控高频开关电源直流系统的运行与维护摘要：微机自控高频开关电源直流系统广泛应用于变电站、发电厂，作为直流操作机构、继电保护、自动装置、控制信号母线等使用的分合闸操作电源、控制保护信号电源、通信及事故照明电源。

该文介绍微机自控高频开关电源直流系统的概况及工作原理，并对其日常运行与维护作了探讨，最后对一个直流系统故障的实例进行讨论分析。

关键词：直流系统充电蓄电池组中图分类号：g6 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（a）-00-02微机自控高频开关电源直流系统由高频开关电源（包括充电模块、监控模块）、直流馈电单元（包括配电监控、绝缘监测）、阀控蓄电池组（包括蓄电池检测仪）等组成。

目前，变电站多采用gzdw 系列设备。

1 设备概述高频开关电源的特点是体积小、重量轻、效率高、输出纹波极低、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出。

模块化的充电设备采用n+1备份方式，模块间自动无主均流，系统电流由n+1个模块平均分配。

充电机中任何一个模块故障，系统发出故障信号，不影响系统的运行状态与运行方式。

由于采用微机自控，显示出较高智能化。

模块具有平滑调节输出电源和电流的功能，通过扩展通讯口，接入智能电池检测仪和绝缘监测等装置。

随着系统综合自动化程度提高，该电源系统遥测、遥信量已都接入集控端，实现远程监控。

为了提高可靠性，大部分变电站都采用双充双蓄形式，对蓄电池自动管理及保护，实时自动监测蓄电池的端电压、充电放电电流，并对蓄电池的均浮充电进行智能控制。

如果电池过、欠压或充电过流，都会实现声光告警。

2 工作原理（1）电压模块采用三相三线制380v ac输入，具有软启动功能。

在交流输入端，采用先进的尖峰抑制器件及emi滤波电路，由全桥整流电路将三相交流电整流为直流电，再经无源pfc调整后大大提高了功率因数。

由dc/dc高频变换电路把所得的直流电压变成稳定可控的直流输出。

脉宽调制电路pwm及软开关谐振回路，根据电网和负载的变化，自动调节高频开关的脉冲度和移相角，使输出电压电流在任何允许的情况下都能保持稳定[1]。

简述高频开关电源电源故障的处理流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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高频开关电源系统的运行维护作者：刘捷来源：《华中电力》2013年第08期摘要：随着电力技术的不断发展，高频开关电源在电力系统中发挥着越来越重要的作用。

为了保证高频开关电源系统安全可靠地工作，对其进行有效的运行管理和维护是必不可少的。

关键词：高频开关电源维护1 高频开关电源系统的组成一个完整的高频开关电源系统由5 个部分组成：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。

交流配电单元也称交流屏，为高频开关电源系统提供交流电源。

整流模块将交流电转换成稳定的直流电。

它能够自主工作，且可以并联运行，以实现高频开关电源系统的平滑扩容。

直流电的标称电压有 220V、110V 和 48V 等。

直流配电单元也称直流屏，是高频开关电源系统的直流输出接口部分。

蓄电池组是高频开关电源系统的储能装置，在交流失压的情况下，为负载供电。

监控系统是高频开关电源系统的“大脑”，监测和控制整个高频开关电源系统的运行。

主要功能有实时监测整流模块和蓄电池组的电压、电流、整流模块运行状态、三相交流供电状态等，通过 RS232、RS485 等接口与监控中心实现四遥（遥信、遥测、遥控、遥调）通信。

2 高频开关电源系统的运行管理2.1 实施集中监控通过对运行的高频开关电源系统进行集中的实时监控，用准确、快速、真实的数据全面表征电源设备运行状况，完成值班人员日常的巡视和设备测试工作，方便监督检查维护人员作业情况，实现设备的集中管理。

2.2 定期分析数据除日常观察高频开关电源系统运行参数外，要定期分析运行历史数据，及早发现故障隐患，防范和杜绝设备故障的发生，缩短平均故障修复时间，如有必要时还可以及时进行数据修改。

2.3 蓄电池的管理（1）强调蓄电池在投运前、运行后的浮充和人工放电。

蓄电池在使用过程中，电解液的液面、比重、内阻、单体电压等会出现不均衡现象，为了使单节电池之间尽量达到均衡，经过一段时间（1～3月）后，要提高蓄电池的充电电压，对其进行均衡充电。

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。

高频开关电源【高频开关电源的维护】高频开关电源的维护第一章高频开关电源的维护第一节技术参数一、高频开关电源系统的主要技术参数额定直流输出电压、浮充电压、均充电压、功率因数、稳压精度、效率、杂音电压(不接蓄电池组)、电池温度补偿等。

1、额定直流输出电压：指市电经整流模块变换后的额定输出电压，正选的电源电压为-48V，电压允许变动范围-40—-57V。

这种“-”型基础电压是指电源正馈电线接地，作为参考电位零伏，负馈电线装接熔断器后，与机架电源连接。

2、浮充电压：在市电正常时，蓄电池与整流器并联运行，蓄电池自放电引起的容量损失便在全浮充过程被补足。

根据电池特性及温度所需补充损失电流的多少而设定的电压。

3、均充电压：为使蓄电池快速补充容量，视需要升高浮充电压，使流入电池补充电流增加，这一过程整流器输出得电压为“均充”电压。

4、功率因数:有功功率对视在功率的比叫做功率因数。

由于开关电源电路的整流部分使电网的电流波形畸变，谐波含量增大，而使得功率因数降低（不采取任何措施，功率因数只有0.6~0.7），污染了电网环境。

开关电源要大量进入电网，就必须提高功率因数，减轻对电网的污染，以免破坏电网的供电质量。

满载状态下，功率因数不低于0.92。

5、效率：开关电源模块的寿命是由模块内部工作温升所决定。

温升主低主要是由模块的效率高低所决定。

现在市场上大量使用的开关电源技术，主要采有的是脉宽调制技术（PWM）。

模块的损耗主要由开关管的开通、关断及导通三种状态下的损耗，浪涌吸收电路损耗，整流二极管导通损耗，工和辅助电源功耗及磁心元件损耗等因素构成。

减少这些损耗就会提高模块的整体效率。

对此现行较好的处理方法分别是：开关管的开通、关断及导通状态的损耗采用MOSFET和IGBT并联使用，利用两种不同类型的器件的开头及导通损耗的优势互补，其综合损耗是利用单一类型开关管工作损耗的20%左右；浪涌吸收电路可采用无损耗吸收电路，这一技术的使用使得该部分损耗大幅度下降；整流二极管可采用导通电阻较小的器件，优化设计控制电路，选择集成度较高的IC器件都可减少功耗；磁心材料可选择如菲利浦的3C90等均可减少损耗。

开关电源的工作原理和维修收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。

由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%—30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。

电子设备电气故障的检修，本着从易到难的原则，基本上都是先从电源入手，在确定其电源正常后，再进行其他部位的检修，且电源故障占电子设备电气故障的大多数。

故了解开头电源基本工作原理，熟悉其维修技巧和常见故障，有利于缩短电子设备故障维修时间，提高个人设备维护技能。

二．开关电源的组成开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成，见图1。

1．主电路冲击电流限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

输入滤波器：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。

整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。

逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。

输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

2．控制电路一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。

3．检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。

4．辅助电源实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工作供电。

三．开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。

开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量，当开关S断开时，电路中的储能装置（L1、C2、二极管D组成的电路）向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量。

高频开关电源原理
高频开关电源是一种常用的电源设计方案，采用高频开关器件（如MOSFET或IGBT）作为开关元件，在高频范围内进行开关操作。

其工作原理如下：
1. 输入电源：高频开关电源的输入通常为交流电源，如220V
的市电。

首先，接入整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路通常使用二极管桥整流器，将交流电的负半周整流为正半周的直流电。

2. 输入滤波：为了消除输入电源的干扰和波动，需要进行输入滤波。

输入滤波电路通常采用电容和电感的组合，能够削弱输入信号的高频成分和脉冲噪声。

3. 控制电路：高频开关电源需要一套精确的控制电路来实现高频开关器件的开关操作。

此控制电路通常包括PWM（脉宽调制）控制器，用于产生高频开关信号，以及反馈电路，用于监测输出电压并调节控制信号。

4. 高频开关器件：在高频开关电源中，常使用MOSFET或IGBT等器件作为开关元件。

这些器件具有较低的开关损耗和
较高的开关速度，能够在高频范围内进行有效的开关操作。

5. 输出变换：高频开关电源的输出通常需要进行变换，以适应不同电路的需求。

输出变换电路包括变压器及滤波电路，能够将输入电压变换为合适的输出电压，并滤除输出中的高频噪声。

6. 输出调节：高频开关电源需要对输出电压进行精确的调节。

通过反馈电路监测输出电压，并通过PWM控制器调节开关器件的开关频率和占空比，实现输出电压的稳定性。

总结起来，高频开关电源通过高频开关器件的开关操作，在输入电源经过整流、滤波、变换和调节等处理后，得到稳定的输出电压。

它具有高效率、小体积、轻重量等优点，广泛应用于电子设备、通信设备等领域。

高频开关电源模块配置原则一、选择合适的开关频率高频开关电源模块的工作频率通常在几十kHz到几百kHz之间。

选择合适的开关频率有助于提高电源的转换效率和减小体积。

一般来说，较高的开关频率可以减小电感和电容元件的尺寸，但也会增加开关器件和散热器的损耗。

因此，在选择开关频率时需要综合考虑功率需求、尺寸限制和成本等因素。

二、合理选择开关器件开关器件是高频开关电源模块的核心组成部分，直接影响电源的性能和可靠性。

常见的开关器件有MOSFET和IGBT。

MOSFET具有开关速度快、损耗小的优点，适用于功率较低的应用；而IGBT具有承受高电压和高电流的能力，适用于功率较高的应用。

在选择开关器件时，需要考虑功率需求、开关速度和导通损耗等因素，以及器件价格和可靠性等因素。

三、合理设计电感和电容元件电感和电容元件在高频开关电源模块中起到滤波和能量存储的作用。

在设计电感时，需要考虑电感值、电流和磁芯材料等因素，以及工作频率和效率等要求。

在设计电容时，需要考虑电容值、工作电压和损耗等因素，以及输出纹波和稳压要求。

合理选择和设计电感和电容元件可以提高电源的稳定性和转换效率。

四、合理设计反馈回路反馈回路在高频开关电源模块中起到稳定输出电压和限制电流的作用。

常见的反馈回路有电压反馈和电流限制回路。

在设计反馈回路时，需要考虑输出电压和电流的精度要求，以及响应速度和稳定性等因素。

合理设计反馈回路可以提高电源的稳定性和可靠性。

五、合理布局和散热设计高频开关电源模块的布局和散热设计对于电源的稳定性和可靠性至关重要。

合理布局可以减小电源模块的干扰和噪声，提高系统的抗干扰能力。

合理散热设计可以降低开关器件的温度，延长器件的寿命。

在布局和散热设计时，需要考虑电源模块的尺寸限制、散热器的选择和安装等因素，以及散热效果和成本等要求。

高频开关电源模块的配置原则包括选择合适的开关频率、合理选择开关器件、合理设计电感和电容元件、合理设计反馈回路，以及合理布局和散热设计。

铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护分析摘要：伴随当前铁路行车速度的持续提升，铁路行车安全逐渐成为社会关注的热点话题。

铁路通信系统作为铁路行车安全的重要影响因素之一，能够为铁路的安全运行提供非常可靠的通信保障，这就要求需要我们为铁路通信系统提供可靠的动力系统。

基于此，文章就铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护张详细论述。

关键词：铁路通信系统；高频开关电源；电源原理；使用维护引言在铁路通信系统中，电源系统有着非常高的重要性，高频开关电源更是其中的重要组成部分。

高频开关电源不仅包括了主电路和控制电路，而且还有检测电路和辅助电源等多各组成部分，相互之间的协调工作实现了系统的多功能性、可靠性、稳定性。

高频开关电源在铁路通信系统中的安全使用也成为整个铁路通信系统的高效、安全运行的重要保障。

因此，在其使用过程中首先要清楚铁路通信系统中高频开关电源的工作原理，并且根据其工作特点采取科学、合理的维护措施，确保铁路通信系统中高频开关电源的稳定性。

1高频开关电源的工作原理概述高频开关电源主要包括主电路和控制电路，而且还具备检测反馈电路、保护电路、辅助电源等等，其电源工作原理拓扑图如下图1所示。

图1 电源工作原理拓扑图电源工作原理如下：开关电源输入单相220V交流电，经过AC断路器和输入保险丝等保护元件后，进入到EMI滤波器中，这一功能是过滤交流电网上各种干扰谐波和杂讯，同时能够阻止电源内自生的各种谐波串入交流电网。

单相交流电源经桥式整流器整流为直流后，再经功率因素校正电路（PFC Boost Converter），经PFC控制器转换成高功率因素（PF>0.99），低失真因素（THD<5%）的要求，产生约400V的直流电压供给DC/DC转换器，同时为辅助电源电路提供能源，产生内部所有控制电路使用的工作电源。

接着400VDC经DC/DC电路产生一稳定的输出电压，此部分电路选择全桥串联谐振零电流切换技术，大约按照100Khz切换频率将直流400V切换成交流脉波；再经过高频变压器降压成为适当波幅的交流脉波。

高频开关电源工作原理高频开关电源是一种高效、稳定、可靠的电源，正在被广泛应用于各种电子设备中。

它的工作原理是将交流电压转换为高频脉冲信号后，在经过滤波、调整和反馈等电路处理之后，输出直流电压，从而为各种电子设备提供稳定的电力支持。

一、高频开关电源的基本构造高频开关电源的基本构造包括变压器、开关管、滤波电容、调整电路和反馈电路等五个部分。

1.变压器：变压器是高频开关电源的核心部件，它能够将输入的交流电压转换为高频脉冲信号，输出到开关管上。

因此，变压器的质量和性能是影响高频开关电源输出效果的关键因素之一。

2.开关管：高频开关电源采用晶体管或MOS管作为开关管，通过控制其导通和截止时间来实现电流的开断和转换。

由于开关管的开关频率很高，达到几十千赫，因此它的响应速度、频响特性和损耗情况对高频开关电源的性能有很大的影响。

3.滤波电容：滤波电容用于过滤高频干扰和跨越电压，将输出脉冲信号转换为直流电压。

它的作用是保证高频开关电源的输出稳定性和纹波电压小，也就是电源的纹波系数小。

4.调整电路：调整电路用于调整输出电压或电流，使高频开关电源能够满足不同的电子设备工作要求。

调整电路采用稳压器进行调整，可以通过电压分压器、电流限制器等方式实现输出电压或电流的稳定控制。

5.反馈电路：反馈电路也是高频开关电源关键部分之一，它通过检测输出电压或电流大小并输出反馈信号，控制开关管的工作状态，从而实现高频开关电源的自动稳压、限流和保护等功能。

二、高频开关电源的工作原理高频开关电源的工作原理可以分为三个步骤：输入、转换和输出。

1.输入阶段：高频开关电源的输入电源是交流电源，经过整流电路转换为直流电压，输入到变压器端口。

2.转换阶段：通过变压器将输入的电压转换为高频脉冲信号，输出到开关管上。

当开关管闭合时，电流会通过变压器和地线形成电磁场，从而将变压器中的能量存储在磁场中；当开关管断开时，电磁场就会将这些能量释放出来，形成一个脉冲信号输出到滤波电容上。