《整流與變換設備》PPT課件

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1、整流與變換設備www.zptc.cn本章內容通信整流技術的發(fā)展通信高頻開關整流器的組成高頻開關整流器主要技術開關電源系統(tǒng)簡述監(jiān)控單元日常操作介紹開關電源系統(tǒng)的故障處理與維護www.zptc.cn本章重點、難點本章重點通信高頻開關整流器的組成及原理開關電源系統(tǒng)組成及原理本章難點功率因數校正電路高頻開關整流器濾波電路電磁兼容性問題開關電源系統(tǒng)的故障處理與維護www.zptc.cn本章的目的和要求掌握通信高頻開關整流器的組成框圖和各部分的作用,理解高頻開關整流器的優(yōu)點。掌握開關電源系統(tǒng)各模塊的組成結構及各模塊的作用,理解監(jiān)控單元各功能單元的具體作

2、用。掌握高頻開關整流器主要技術在整流器中的作用與地位,掌握主要功率開關器件MOSFET、IGBT特點,理解功率轉換電路原理、PFC電路基本思想,理解電磁兼容性概念以及高頻整流器中濾波電路的主要形式。理解監(jiān)控單元日常操作方法,了解開關電源系統(tǒng)的故障處理與維護的步驟方法。了解通信用整流器發(fā)展歷史及趨勢。www.zptc.cn通信整流技術的發(fā)展概述整流與變換的內容提要1通信高頻開關整流器的組成2高頻開關整流器主要技術3監(jiān)控單元日常操作5開關電源系統(tǒng)簡述4開關電源系統(tǒng)的故障處理與維護6日常檢查項目內容、方法及意義7www.zptc.cn5.2.1通

3、信整流技術的發(fā)展概述高頻開關整流器的特點1.重量輕、體積小。適合于分散供電方式。2.節(jié)能高效。一般效率在90%左右。3.功率因數高。4.穩(wěn)壓精度高、可聞噪音低。5.維護簡單、擴容方便。6.智能化程度較高。www.zptc.cn5.2.2高頻開關電源系統(tǒng)的組成高頻開關系統(tǒng)由交流配電單元、整流模塊、直流配電單元和監(jiān)控模塊組成開關電源系統(tǒng)。www.zptc.cn1、主電路交流輸入濾波:處于整流模塊的輸入端,包括低通濾波器、浪涌抑制等電路。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音反饋到公共電網。整流與濾波:將電網交流電源直接整流為較平

4、滑的直流電,并向功率因數校正電路提供穩(wěn)定的直流電源。功率因數校正:為了消除由整流電路引起的諧波電流污染電網和減小無功損耗來提升功率因數。逆變:將直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關的核心部分,在一定范圍內,頻率越高,體積重量與輸出功率之比越小。輸出整流與濾波:由高頻整流濾波及抗電磁干擾等電路組成組成,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。www.zptc.cn2、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(wěn)定,另一方面,根據測試電路提供的數據,經保護電路鑒別,提供控制電路對整機進行各種保護措施。www.z

5、ptc.cn3、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數據供值班人員觀察、記錄。www.zptc.cn4、輔助電源提供開關整流器本身所有電路工作所需的各種不同要求的電源(交直流各種等級的電壓電源)。www.zptc.cn5.2.2.2高頻變換減小變壓器體積原理U=4BSfN(5-1)式中:U是變壓器電壓,單位為VB是磁通,單位為GsS是變壓器鐵芯截面積,單位為㎝2F是變壓器工作頻率,單位為HzN是變壓器繞組匝數從公式5-1可以看出,在變壓器電壓和磁通(與電流有關)一定的情況下,即變壓器功率一定的情況下,工作頻率越

6、高,變壓器的鐵芯截面積可以做得越小,繞組匝數也可以越少。www.zptc.cn5.2.2.3高頻開關整流器分類DC/AC逆變電路是高頻開關整流器的主要組成部分。根據其工作原理的不同,高頻開關整流器可分為PWM型和諧振型兩類。PWM型高頻開關整流器具有控制簡單,穩(wěn)態(tài)直流增益與負載無關等優(yōu)點,整流器中的功率開關器件工作在強迫關斷和強迫導通方式下,在開關截止和導通期間有一定的開關損耗,而且開關損耗隨開關頻率的提高而增加,故限制了整流器開關工作頻率進一步提高。諧振型高頻開關整流器則可以使其工作在更高的頻率下工作而開關損耗很小,其又可分為串聯(lián)諧振型、

7、并聯(lián)諧振型和準諧振型幾種,目前應用較為普通的是準諧振型高頻開關整流器。www.zptc.cn5.2.3高頻開關整流器主要技術5.3.1功率轉換電路5.3.2高頻開關元器件5.3.3功率因數校正電路www.zptc.cn5.2.3.1功率轉換電路根據DC/AC逆變電路工作原理的不同,高頻開關整流器可分為PWM型和諧振型兩類。功率轉換電路:高壓直流→高壓高頻交流→高頻降壓變壓器→低壓高頻交流→低壓直流www.zptc.cn1.PWM型功率轉換電路PWM型功率轉換電路控制簡單,有推挽、全橋、半橋以及單端反激,單端正激等形式。開關管在導通和關斷時的

8、損耗大。主要是由于開關管的通斷都是強制的(有時稱為硬開關)。在開關過程中,開關管的電壓、電流波形存在交疊的現(xiàn)象,從而產生了開關損耗(p=u*i)。www.zptc.cn推挽式功率

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