整流與變換設(shè)備1

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1、主要內(nèi)容通信整流技術(shù)的發(fā)展高頻開關(guān)整流器高頻開關(guān)整流器的組成高頻開關(guān)整流器主要技術(shù)開關(guān)電源系統(tǒng)簡介開關(guān)電源系統(tǒng)開關(guān)電源各單元功能開關(guān)電源系統(tǒng)的故障處理與維護2021/9/71重點難點本章重點整流技術(shù)功率因數(shù)校正技術(shù)DC/DC轉(zhuǎn)換技術(shù)均流技術(shù)電源整流設(shè)備中的常用器件監(jiān)控單元日常操作開關(guān)電源系統(tǒng)的故障處理本章難點功率因素校正技術(shù)高頻開關(guān)整流器功率轉(zhuǎn)換技術(shù)2021/9/72我們知道，電子設(shè)備所需的直流電源，一般都是采用由交流電網(wǎng)供電，經(jīng)“整流”、“濾波”、“穩(wěn)壓”后獲得。整流：指把大小、方向都變化的交流電

2、變成單向脈動的直流電，能完成整流任務(wù)的設(shè)備稱為整流器。濾波：指濾除脈動直流電中的交流成分，使得輸出波形平滑，能完成濾波任務(wù)的設(shè)備稱為濾波器。穩(wěn)壓：指輸入電壓波動或負載變化引起輸出電壓變化時，能自動調(diào)整使輸出電壓維持在原值。通信整流技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷的幾代變革20世紀50年代末的飽和電抗器控制的穩(wěn)壓穩(wěn)流硒整流器；20世紀60年代的硅二極管穩(wěn)壓穩(wěn)流整流器；20世紀60年代末70年代初穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅整流器；20世紀80年代末90年代初的高頻開關(guān)整流器；3.1概述2021/9/73幾個概念整流整流就是調(diào)整氣流、

3、水流或電流的形態(tài)整流電路整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒄撟兓慕涣麟妷鹤優(yōu)閱蜗蛎}動電壓的電路。在交流電源的作用下，整流二極管周期性地導(dǎo)通和截止，使負載得到脈動直流電。在電源的正半周，二級管導(dǎo)通，使負載上的電流與電壓波形形狀完全相同；在電源電壓的負半周，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，承受電源負半周電壓，負載電壓幾乎為零。常用的整流電路有：半波整流全波整流橋式整流工頻：指工業(yè)上用的交流電源的頻率，單位赫茲（Hz）它是電氣質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。工頻一般指市電的頻率,在我國是50Hz,其他國家也有60Hz的2

4、021/9/74整流器整流器是把交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）裝置的總稱。它有兩個主要功能將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負載，或者供給逆變器；給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用。通信整流技術(shù)的發(fā)展20世紀50年代末的飽和電抗器控制的穩(wěn)壓穩(wěn)流硒整流器20世紀60年代的硅二極管取代硒整流片的穩(wěn)壓穩(wěn)流硅整流器20世紀60年代末70年代初穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅整流器，20世紀80年代末90年代初的高頻開關(guān)整流器通信用整流設(shè)備經(jīng)歷了幾代變革。90年代以后，隨著計算機控制技術(shù)

5、、功率半導(dǎo)體技術(shù)和超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，高頻開關(guān)整流器產(chǎn)品也越來越成熟，性價比逐步提升，目前已經(jīng)逐步取代了可控硅整流器，并且還在不斷地朝著高頻化、高效率、大功率、小型智能化、清潔環(huán)保的方向發(fā)展。2021/9/75穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源（stabilizedvoltagesupply）是能為負載提供穩(wěn)定交流電源或穩(wěn)定直流電源的電子裝置。包括以下兩大類交流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源的發(fā)展歷史1955年美國的科學(xué)家羅那（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的飽和來進行自激振蕩的晶體管直流變

6、換器。此后，利用這一技術(shù)的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來，從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)和機械振子式換流設(shè)備。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，所以由此而制成的穩(wěn)壓電源輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕，因而當(dāng)時被廣泛地應(yīng)用于航天及軍事電子設(shè)備。由于那時的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后，不能制作出耐壓高、開關(guān)速度較高、功率較大的晶體管，所以這個時期的直流變換器只能采用低電壓輸入，并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高。2021/9/7620世紀60

7、年代，由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展，高反壓的晶體管出現(xiàn)了，從此直流變換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入，不再需要工頻變壓器降壓了，從而極大地擴大了它的應(yīng)用范圍，并在此基礎(chǔ)上誕生了無工頻降壓變壓器的開關(guān)電源。省掉了工頻變壓器，又使開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積和重量大為減小，開關(guān)穩(wěn)壓電源才真正做到了效率高、體積小、重量輕。20世紀70年代以后，與這種技術(shù)有關(guān)的高頻，高反壓的功率晶體管、高頻電容、開關(guān)二極管、開關(guān)變壓器的鐵芯等元件也不斷地研制和生產(chǎn)出來，使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展，并且被廣泛地應(yīng)用于

8、電子計算機、通信、航天、彩色電視機等領(lǐng)域，從而使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源成為各種電源的佼佼者。穩(wěn)壓電源的主要功能穩(wěn)定電壓當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)瞬間波動時，穩(wěn)壓電源會以10-30ms的響應(yīng)速度對電壓幅值進行補償，使其穩(wěn)定在±2%以內(nèi)。2021/9/77多功能綜合保護穩(wěn)壓器除了最基本的穩(wěn)定電壓功能以外，還應(yīng)具有過壓保護（超過輸出電壓的+10%）、欠壓保護（低于輸出電壓的-10%）、缺相保護、短路過載保護最基本的保護功能。尖脈沖抑制（可選）電網(wǎng)有時會出現(xiàn)幅值很高，脈寬很窄的尖脈沖，