高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中整流模塊的功能設(shè)計(jì)

　　整流模塊除了能將輸入的交流（ 380 V、50 Hz） 變換成額定的直流輸出（ 5 A/ 230 V） 之外， 還具有保護(hù)功能和設(shè)置功能， 現(xiàn)將模塊的保護(hù)功能和設(shè)置功能介紹如下：

　　3. 1 保護(hù)功能介紹

　　（ 1） 輸出過壓保護(hù)。輸出電壓過高會對用電設(shè)備造成重大事故， 為杜絕此類事故的發(fā)生， 在模塊內(nèi)部設(shè)有過壓保護(hù)電路， 當(dāng)出現(xiàn)過壓后模塊自動鎖定， 同時(shí)模塊的故障指示燈亮， 模塊自動退出工作狀態(tài)， 從而不會影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　?。?2） 輸出限流保護(hù)。因?yàn)槊總€(gè)整流模塊的輸出功率受到限制， 輸出的電流不能過大。因此， 對每個(gè)模塊的輸出電流最大限制為額定輸出電流的1. 2 倍， 如果超出負(fù)載， 模塊自動調(diào)低輸出電壓以達(dá)到保護(hù)模塊的功能。

　?。?3） 短路保護(hù)。整流模塊的輸出特性如圖5 所示，輸出短路時(shí)模塊在瞬間把輸出電壓拉低到零， 限制短路電流在限流點(diǎn)之下， 此時(shí)模塊輸出功率很小， 以達(dá)到保護(hù)模塊的目的， 這樣模塊長期可以長期工作在短路狀態(tài)而不至于損壞， 同時(shí)當(dāng)故障排除后模塊可以自動恢復(fù)工作。

圖5 整流模塊輸出特性

（ 4） 模塊并聯(lián)保護(hù)。每個(gè)模塊內(nèi)部均有并聯(lián)保護(hù)電路， 可以保證模塊發(fā)生故障時(shí)自動退出系統(tǒng)， 從而不影響其他正常模塊的工作。模塊并聯(lián)輸出示意圖如圖6所示。

圖6 模塊并聯(lián)輸出示意圖

　?。?5） 過溫保護(hù)。模塊的過溫保護(hù)主要是保護(hù)大功率變流器件， 這些器件的結(jié)溫和電流過載能力均有安全極限值， 正常工作的情況下， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)留有足夠余量， 但在一些特殊條件下， 如環(huán)境溫度過高、風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)燈情況下， 模塊檢測散熱器溫度超過一定值時(shí)， 就會自動關(guān)機(jī)保護(hù)， 當(dāng)溫度降低到能夠正常工作的溫度值時(shí)模塊才自動啟動。

　?。?6） 過流保護(hù)。過流保護(hù)主要是保護(hù)大功率變流器件， 在變流的每一個(gè)周期， 如果通過的電流超過器件承受的電流， 模塊就會關(guān)閉功率器件， 以達(dá)到保護(hù)功率器件的目的。

　　3. 2 調(diào)節(jié)功能介紹

　?。?1） 電壓調(diào)節(jié)功能。模塊的電壓調(diào)節(jié)主要是指輸出電壓的調(diào)節(jié)， 在模塊的輸出端設(shè)有電壓調(diào)節(jié)電位器，當(dāng)模塊和監(jiān)控單元相連接時(shí)， 輸出電壓也可以由監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定， 這時(shí)電位器調(diào)節(jié)無效。

　　（ 2） 測量功能。模塊的測量功能主要是測量模塊的輸出電壓和電流以及模塊的工作狀態(tài)， 并通過LCD 顯示， 可以使用戶直觀方便的了解模塊和系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

　?。?3） 遙控功能。遙控： 控制模塊的開/ 關(guān)機(jī)狀態(tài)， 以及備用電源（ 蓄電池） 的均/ 浮充狀態(tài)； 遙調(diào)： 對輸出電壓和輸出電流的調(diào)節(jié)控制； 遙測： 可以在模塊工作時(shí)測量輸出電流和輸出電壓的值； 遙信： 通過遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測模塊的工作狀態(tài)。

　　4 結(jié) 語

　　本文主要對智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中的整流模塊進(jìn)行的設(shè)計(jì)與研究， 利用無源PFC 電路的原理， 改善電路中電流的畸變， 外加DC/ DC 變換器抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲， 體現(xiàn)了智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)中整流模塊的優(yōu)點(diǎn)， 適用于鐵路、礦山等變電場所。該系統(tǒng)雖然能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行交流變換， 但是在對備用電源充電時(shí)的均勻性方面都比較弱， 同時(shí)成本也比較高， 同時(shí)在防雷濾波方面的改進(jìn)也不是很完善， 所以還要在這些方面進(jìn)一步的改善和提高。