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发表人:ylip |
发表时间:2009/2/16 13:47:00 |
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发表新论题
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1、What is Power Supply?
“电源”(Power Supplies):进行“功率处理”的设备。
将市电(50Hz正弦波,10kV220/380V三相交流,性能不很稳定、有间断、有危险和干扰)变换到通信电路所需的(多种直流或交流)、性能稳定可靠安全的能源的全套设备统称为“通信电源”。
通信电源包括:
AC/DC一次电源(AC输入,输出48V或24VDC,也称为开关整流器)
DC/DC二次模块电源
交流不间断电源UPS(AC-DC,DC-AC)
核心:功率变换,即以功率电子器件作为开关,采取一定的电路拓扑形式,通过稳定的控制,实现能量的转换.
变换器种类:AC/DC整流;DC/AC逆变;DC/DC直流变换;AC-AC(交流不间断电源,变频器)
通信设备对通信电源的要求:
直流供电和(或)交流供电:通常大型通信设备和大型计算机等专用设备用直流供电(取其可靠性高);小型通用型设备用交流供电(取其机动性好).
不间断供电:1.通信系统直流不间断供电的重要性:极短暂的断电也可能会造成社会混乱和损失2.计算机系统供电不间断的重要性:电源的瞬间断电会对计算机系统造成信息丢失程序出错机器损坏等严重损失.
通信设备对通信电源的要求(续1)
电压准确、稳定
高效:节能,减小设备的发热、体积与重量,软开关等电路技术的发展等都是为了提高电源的效率
噪声小,电磁干扰小,对通信的干扰小
少污染:功率因数高,输入谐波电流小,不影响电网质量(绿色电源)
通信设备对通信电源的要求(续2)
自动保护:一旦出现不正常现象,如输入输出电压或电流过大、温升过高等应立即采取切断电源等保护措施,并要保证系统正常供电。
防雷电、防过电压:市电电网是暴露在室外的公用系统,会受到雷击、过载、轻载、短路和操作等电压骤变,这些偶发因素是设备意外损坏的重要因素,电源系统和设备要经受这些冲击,并保证通信设备的安全。
通信设备对通信电源的要求(续3)
自动监测和集中控制:可提高系统的可靠性节省人力,已实验一些通信局站和区域的集中监控,正在向城市集中监控和全国集中监控的的方向努力
故障率低寿命长
总之,通信设备对电源系统的一般要求是可靠、稳定、小型、高效,可以说通信系统中使用的开关电源代表了开关电源整体行业的水平,也代表了开关电源的最新技术。
What is Power Electronics
功率电子学(Power Electronics)研究在一定的信息控制下应用电力半导体器件实现功率变换的学科。它是一门建立在电子学、电力学、控制学基础上的边缘交叉学科,主要包括功率电子器件、功率变换装置(拓扑)和自动控制三大技术
功率变换(Power Conversion)以器件(Devices)为核心,应用现代控制理论、计算机控制技术,实现功率电路或系统中电压、电流、波形、频率、相位等变换。总之,功率电子技术是利用功率半导体器件对电能进行变换、控制和开关的技术。其基本技术已广泛应用于电子、电力、机械、冶金、矿业、运输等许多部门。
Power Electronic Systems
Block diagram
Role of Power Electronics
Reasons for growth
The Heart is Power Converter
Linear Power Supply
Series transistor as an adjustable resistor, 线性工作,功耗大
Low Efficiency, 45% or so
Heavy and bulky,(含工频变压器,不能微小型化
高频开关电源(整流器)的组成-主电路
1.输入滤波器:滤除电网杂波,同时也阻碍本机产生的杂音反馈到公共电网。
2.整流与滤波:将交流电源整流为较平滑的直流电。
3.DC-DC变换:将整流后的直流电变为负载所需的直流电。
4.输出直流与滤波:是根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
高频开关电源的组成-控制电路
从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制DC-DC变换器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定;
根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,对整机进行各种保护措施。
高频开关电源的组成-检测电路、辅助电源
检测电路:除了给保护电路提供正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据给值班人员观察、记录
辅助电源:给控制电路及保护电路提供所需直流电源。
高频开关电源的优点
损耗小,效率高, 一般在70%~85%以上,有的可大于 90%。
无工频变压器,重量轻,体积小。
稳压范围宽(输入范围可为:130~265V)
多路输出;多极性输出;低压大电流或高压小电流稳压电源。
输出电压维持时间长,交流断电后几十ms内仍有直流输出
Evolutions of PE
大功率晶体管及晶闸管(可控硅)的出现,提供了较理想的开关器件;
计算机的普及及应用、通讯、军事、航天、家电、电力等产业的迅速发展对电源的发展产生了良好的刺激作用。DC-DC开关电源由低功率向中高功率方向发展是总的趋势。现代微处理器和一些超高速的超大规模集成电路芯片对低压大电流DC-DC提出了新的挑战。
对节能、节材及环境保护的重视,给功率电子技术的发展提出了更高的要求和更广阔的市场。
高频化、高可靠性、高效率、高功率密度. 如各类高频开关变换器(谐振变换器)及< |
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