高频开关电源

　　高频开关电源

　　一、高频开关电源规格型号：XL22005/T(5A) XL22010/T(10A)系列智能风自冷模块

　　1、模块简介：

　　兴雷联合电力操作电源充电模块作为电力系统的重要组成部分，其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向电力设备提供能源;除此之外，现代电力操作电源还必须具备智能集散监控，无人值守和电池自动管理等功能，从而满足电力系统现代化管理的需求。

　　兴雷联合电力操作电源充电模块不仅能很好的满足市场的需求，还能从客户实际应用角度出发，为客户提供真正经济、可靠、便利的系统解决方案。其主要特点集中体现在：

　　超高功率密度化，有利于节约系统空间，提高系统容量,模块更具人性智能化体积小功率大效率高。

　　高效率，利用自然冷却加强迫风冷方式，能很好地处理模块器件温升，提高可靠性

　　DSP智能控制风扇转速，降低噪音，环保节能

　　采用DSP数字控制技术，真正的数字化模块。提高可靠性。

　　具有输出电压和电流平滑调节的功能。

　　模块内部集成防倒灌二极管，可实现热插拔，方便系统调整及维护

　　软件均流，无需硬件设置，能支持多达60个模块可靠自主均流运行。

　　采用即插即用的自识别技术，大大提高可维护性。

　　充电模块智能控制，提供数据通讯接口。

　　分散多级监控系统，实现监控系统的简单可靠。

　　2、 模块外观

　　2.1外形结构

　　XL22010/T充电模块的外观如下图：

　　

 

图2-1 充电模块的外观

 

　　2.2前面板

　　XL22010/T充电模块前面板如下图所示：

　　

 

图2-2 充电模块前面板

 

　　1) LED 显示面板

　　可显示模块电压、电流、告警、地址、分组号、运行方式等信息。若按键无操作超过一分钟，将自动显示模块电压和电流，此时如果存在告警，则显示告警信息。电压显示精度为±0.5V，电流显示精度为±0.2A。

　　2)指示灯

　　模块面板上有3 个指示灯，分别为电源指示灯(绿色)、保护指示灯(黄色)和故障指示灯(红色)，见下表。

　　

 

表2-1 面板指示灯说明

 

　　3)手动操作按键

　　模块面板上有两个按键，上键和下键。

　　通过按键，可查看模块信息。例如模块输出电压234V、输出电流10.0A、地址2、运行在自动方式、分组号1。

　　通过按键还可设置模块参数：手动输出电压、模块地址、模块分组号、模块运行方式(手动/自动)。设置步骤如下：

　　A、按上键或下键，将当前的显示切换到要更改的信息界面。

　　B、按下上键或下键大约2.5S后释放，可看到显示闪烁。

　　C、按上键或下键更改设置值。

　　D、按下键大约2.5s后(显示将不再闪烁)释放以确认数据;若放弃更改，按上键大约2.5s后(显示将不再闪烁)释放即可退出设置模式。

　　4)拉手及模块紧固螺丝

　　拉手可方便模块的组装及维护，紧固螺丝有利于更好第固定充电模块，防止意外松脱

　　5)风扇罩

　　风扇罩用于防止外部物件被风扇吸入充电模块中造成模块损坏。

　　2.3后面板

　　充电模块的后面板如下图所示：

　　

 

图2-3 充电模块外形

 

　　充电模块采用输入输出一体化插座(金手指插座)，可热插拔，因此模块安装维护极为方便。

　　充电模块配有金手指转接插座，方便系统接线。

　　3、充电模块工作原理

　　充电模块工作原理如下图：

　　

 

图2-4高频开关电源 充电模块原理图

 

　　三相交流电源经过EMI 滤波器输入到整流电路，将交流整流为脉动的直流输出，通过无源功率因数校正(PFC)电路，将脉动的直流转换为平直的直流电源，DC/AC 高频逆变器将直流转换为高频交流电源，通过高频整流电路将高频的AC转换为高频脉动的直流，此直流通过高频滤波输出。

　　其中DC/AC 高频变换电路在脉宽调制(PWM)电路的控制下通过调整变换电路的脉冲宽度，以实现电压调整(包括稳压和电压整定)。

　　整个充电模块在DSP的监控下工作，包括模块的保护、电压调整等，同时DSP实现将充电模块的运行数据上报到监控模块和接受监控模块的控制命令。

　　4、充电模块主要功能

　　4.1保护功能

　　1)输入过/欠压保护

　　模块具有输入过/欠压保护功能。当输入电压小于313±10Vac 或者大于485±10Vac，模块保护，无直流输出，保护指示灯(黄色)亮。电压恢复到335±10Vac～460±15Vac 之间后，模块自动恢复工作。

　　2)输出过压保护/欠压告警

　　模块具有输出过压保护欠压告警功能。当输出电压大于293±6Vdc 时，模块保护，无直流输出，保护指示灯(黄色)亮。模块不能自动恢复，必须将模块断电后重新上电。

　　当输出电压小于198±1Vdc 时，模块告警，有直流输出，保护指示灯(黄色)亮。电压恢复后，模块输出欠压告警消失。

　　3)短路回缩

　　模块具有短路回缩功能。当模块输出短路时，输出电流不大于40%额定电流。短路因素排除后，模块自动恢复正常输出。

　　4)缺相保护

　　模块具有缺相保护功能。当输入缺相时，模块限功率输出。在输出电压为260V 时输出5A电流。

　　5)过温保护

　　模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值时，模块会过温保护，模块面板的保护指示灯(黄色)亮，模块无电压输出。当异常条件清除、模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。

　　4.2 其它功能

　　

 

　　1)风扇温度控制：风扇无级调速，模块通过对环境温度和输出电流综合考虑进行风扇调速控制。

　　2)故障显示

　　模块告警信息以故障代码的形式在LED上实时的闪烁显示。故障代码如表2-2所示。

　　

 

　　表2-2故障代码显示含义

　　3)通信功能

　　模块可以CAN总线方式与上位机通信。将模块输出电压和电流、模块保护和告警信息发送给上位机，接受并执行上位机下发的控制命令。见下表。

　　表2-3 MT22010/T 充电模块通信功能

　　5、充电模块性能参数

　　5.1 环境要求

　　XL22010/T充电模块环境要求见下表：

　　

 

　　表2-4 XL22010/T充电模块环境要求

　　5.2 输入特性

　　XL22010/T充电模块输入特性见下表：

　　

 

　　表2-5 XL22010/T充电模块输入特性

　　5.3 输出特性

      XL22010/T充电模块输出特性见下表：

　　

 

　　表2-6 XL22010/T 充电模块输出特性

　　

 

　　图2-5输出特性曲线

　　5.4 其他特性

　　1)机械参数

　　模块外形尺寸(长×宽×高)：315mm×178mm×88mm

　　模块重量：<5kg

　　2)音响噪音：

　　<55dB

　　3)绝缘电阻：

　　输入端、输出端对外壳相互之间以及输入对输出之间的绝缘电阻>10MΩ(试验电压500Vdc)。

　　4)绝缘强度：

　　输入端、输出端短接后，在输入/输出端与外壳之间施加50Hz、有效值为2000V 的交流电压1 分钟，无击穿或飞弧现象。

　　5)安规及EMC标准等级及判定

　　6) XLBF>300,000 小时

　　

 

　　表2-7安规及EMC标准

　　6、充电模块安装尺寸

　   XL22010/T 充电模块安装尺寸见下图。

　　

 

　　图2-6 模块安装尺寸(单位：mm)

　　7、模块均流

　　均流指的是连接到同一母线上的模块输出相同电流以均分负载。模块出厂前已经经过严格的均流调试，在模块工作于自动控制方式下，任何模块设置为相同输出电压时，不需要作任何均流调整，模块也不提供外部调整的器件。

　　充电模块均流是通过CAN通信电缆来实现，不需要额外的均流电缆

　　8、输出电压设定

　　模块在手动工作方式下，可通过按键设置输出电压。在自动方式下，模块电压由监控模块指令控制。

　　9、分组号设定

　　模块的分组号设置范围为0-3，模块分组数为4。每组并机工作的模块数量为31。同一分组号内的模块之间自动均流。不同分组号的模块设置输出电压可不相同，同一分组号的模块设置输出电压必须相同，否则会导致不均流。在配置系统时需设置各分组号。

　　10、地址设定

　　模块的地址不需要设定，同一分组号内的模块自动分配地址，自动均流。

　　11、模块告警现象及处理

　　模块常见故障表现有：电源指示灯(绿色)灭、保护指示灯(黄色)亮、故障指示灯(红色)亮，同时数码管闪烁，指示故障代码(原电流显示)。各指示灯状态所指示常见故障及处理措施见下表。

　　

 

表2-8模块告警及处理措施