珠海直流模块原理培训第三部分.doc

珠 海 泰 坦 科 技 股 份 有 限 公 司 客 户 服 务 部 文 件第三部分 高频开关电源模块原理培训一、高频开关电源模块作用l将交流电源转换成直流电源，以便电池存储后备使用，同时给经常负载提供工作电源。l采用高频逆变技术，将频率提高到千赫兹以上，提高直流输出电源的质量和精度。l采用均流技术，将多个模块并接使用，方便系统扩容。同时任意一个模块故障退出不会影响系统的正常运行。二.模块系列和基本参数交流输入电压（V）：AC38015%或AC22020 %； 额定输出电压（V）：110、220； 额定输出电流（A）：5、10、20、30、40 稳 压 精 度： 0.5 %； 稳 流 精 度： 0.5 %； 纹 波 系 数： 0.1 %；三.模块面板及功能培训1、前面板各个指示灯及电位器介绍黄灯：告警指示当输入过欠压、输出过欠压、过热时，黄灯亮。注：输入过欠压、输出过压、过热时，模块无输出：输出欠压时，模块有输出。绿灯：工作指示逆变桥工作时，此灯亮，否则不亮。红灯：故障指示当输入电压正常，输出无过压、模块没过热时、逆变桥不工作，红灯亮，表示机器有故障。注：模块开机时有25s黄灯与红灯一起亮，非故障。电流调节（1-ADJ）调节单模块最大限流点0.2IMAX-IMAX连续可调。电压调节（U-ADJ）调节单模块输出电压值198V-320V或99V-160V或42-58V或20-27V连续可调。注：1.模块输出电压上限值将根据实际运行时所需最高电压，出厂时进行限制，以保证蓄电池安全运行。2.模块面板也可加装液晶显示，显示模块输出电压及电流。此时，绿灯位置变为电压、电流显示转换按键，向下按显示电流，反之显示电压。 3.对风冷模块，若风扇故障，则可从后面拆下更换，无需拆机，更换方便。电源开关：若输入为三相电源，开关为三级空气开关；若输入为单相电源，开关为二级空气开关。2、后面板各个端口介绍 2.1、模块交流输入：A、B、C三相电源线，无相序要求；对单相输入，航空插头选用二极。2.2、模块直流输出1、2脚并联-直流输出正极 3、4脚并联-直流输出负极2.3、安全接地接地采用M8螺栓，应良好地接地，以保证安全。2.4、15针D型并接端口及管脚功能定义：两端口由模块内部并联在一起，当N个模块并联时，把并接端口用15针的并接线连接在一起。具体115脚功能如下：图(8)1、 9脚：当模块并联时，由外部短接，使模块具有自动限制总输出电流，并由外部整定电流的功能。若单模块工作，1、9脚开路，模块输出电流由前面板I-ADJ设定。2、 10脚外接一电阻，决定并联模块总电流（输出）。注:并联时N个模块I-ADJ应调一致,否则,模块损坏时,IO可能有变化。出厂时，I-ADJ均已调到最大，一般无须用调整。 2、10脚电阻一般采取电阻与电位器串联方式，以利于调整。5、13脚为外部调压端口，5脚接正极，13脚接负极。电压范围为1.55V，对应输出为210280V。a.5、13电压低于1.5V时，外部调压不起作用，此时输出电压由U-ADJ设定；b.5、13电压大于1.5V时，U-ADJ不起作用，输出电压由5、13脚电压决定。6、14脚为外部关机端，6脚接负，14脚接正，电压为12V。注：当关机电压小于12V时，机器可能显示故障信号，并无输出，此为正常现象，当电压为12V时，故障信号消失。7、8、15脚为告警，故障信号输出端。7脚为告警端，8脚为故障端，15脚为告警及故障公共电源端子。3、4、11、12脚为空脚四.模块方框图五模块原理硬开关开关管的通断受外加脉冲控制（PWM），与本身流过的电流及两端所加的电压无关，其主要缺点在开关的开通及关断时有比较大的损耗，效率一般在90%左右，技术成熟。软开关控制开关管在其两端电压为零时导通（ZVS），或控制开关管电流为零时关断（ZCS）-谐振式开关电源，开关管的开通及关断损耗狠小，效率一般大于92%六模块间的均流方法主从设置法设置一个模块为主模块，其它模块为从模块，主模块工作在恒压方式，从模块工作在恒流方式。此种方法如果主模块失效，整个系统不能工作，不适用于冗余系统。平均电流法是一种无主均流，但须设置均流总线。均流线上的信号代表所有模块的平均电流，每个模块根据此信号控制本机的电流输出，以达到均流目的。此方法均流效果好，但对工艺要求较高，如果均流母线发生短路或有模块不能工作时，造成均流母线电压下降，将使所有模块电压下降，造成故障。民主均流法自动选择主模块的主从均流模式，分最大值法和最小值法两种。运行时，系统自动选择输出电流最大或最小的模块为主模块，其它模块的输出电流自动调节向主模块输出电流逼近，以达到均流目的。此方法可靠性高、均流效果好、易于实现冗余，是目前最常用的一种方法。七.模块安装1、 安装前准备安装前先检查外观有无损坏，当外观完好时，方可安装。模块出厂时，电压电流已整定好，若需重新整定，请按以下步骤进行：电流整定（单模块）将交流电源空气开关打到OFF，接入三相电源及所需负载，航空插头插牢旋紧后，把交流电源空气开关打到ON，调节I-ADJ到所需要的整定值。注：若模块并联应用，一般把I-ADJ调到最大额定输出值（顺时针）即可，若需整定到其它值，只需调整2、10脚并联电位器的阻值，即可把所有模块的IADJ调整到同一数值。电压整定调整U-ADJ到所需电压即可。注：若模块并联使用，一般使用外部调压，此时，建议把U-ADJ整定到系统浮充电压值。2、 模块安装将电源模块插入机柜，接好接地螺栓模块底座上有导轨，导轨安装在机柜上，导轨与模块之间可以用4个M6螺栓固定）。交流电源空气开关或船形开关打到OFF插入航空插头并旋紧插入并接线，并拧紧螺钉接好外部控制线，并拧紧螺钉确认外部控制及各连接线正确无误后把交流电源空气开关打到ON观察指示灯及输出电压、电流是否正常（正常绿灯亮）若需整定系统电压、电流按下述步骤进行：a.调整外部控制电压到所需值即可。b.接入负载，使系统处于限流状态，高速并接端口2、10脚所接电阻观察输出电流到所需值即可。八、模块调试（输出电压为220/110V-D型及以前模块按照以下方法调试）. 将主板上的光藕脚短接以取消软启动，将主板光藕29脚短接以取消输入过、欠压保护.注:不同类型机器及不同时期机器稍有区别. 把示波器的探头正、负端分别接在20、23的漏极上,观看其波形是否良好。再把示波器的探头负极接在V33的负极,探头的正端分别接在MOS管57、59、60、62的栅极。仔细观察此四组波形。一切正常后，把直流输入插头和输出插头分别插在模块的后面板上，并把调试工装通过并接线接入并接端口。. 断开模块的空气开关，调节工装的输出为V(连接并接端口5脚为正,13脚为负),然后调节主板电位器1使板脚也是V；. 接上前面板，并将一个20K的电阻并接到高频变压器反馈绕组的两端，再将示波器的探头接到电阻的两端，然后打开模块的空气开关，缓慢调节调压器使模块的交流输入电压逐渐升至264V/380V，加电的同时应观察其输出波形是否正常。输入电压加到额定电压220V/380V，然后调节反馈电阻使输出电压为2400.5V；1200.5V.(外控3V时). 去掉外控，调节面板电位器3，使面板U-ADJ电位器调至最大时，模块输出电压为2645V；调节面板I-ADJ电位器看是否能把电流限下来，再把面板上的I-ADJ电位器调到最大，并做短路试验（通过接触器将模块的输出端短路）,看短路时输出电流是否为额定电流0.5A；. 直接开机:关机后消除主板光藕VP、V29的短路状态，并将工频变压器输出端8V插入主板X5插座,输出端180V插入X6插座,然后满载开机，观察面板的指示灯是否正常显示(黄灯应先亮，红灯接着亮，延时2S后绿灯亮，其它灯灭，同时继电器吸合，并有电压输出)。（插座位置附不同机型稍有区别。）外控关机：使用调试工装输出12V的关机信号(6脚接负、14脚接正)，看模块能否关断输出。. 输入过欠压：把输入电压调到176V/320V,调节保护板上的电位器2,使模块刚好处于欠压保护状态，再慢慢加大输入电压,直到模块脱离保护状态（此时的输入电压为欠压回差值）; 加大输入电压至模块进入过压保护状态，再慢慢调低输入电压至模块脱离保护状态（此时的输入电压为过压回差值）；. 输出过压:加大调试工装的输出电压使模块输出为270V5V/135V2V,再调节板的电位器使模块刚好处于保护状态，再减少调试工装的输出电压使用使模块脱离保护状态(此时的输出电压为输出电压回差值),然后调节主板上的电位器使模块处于二级保护状态,再慢慢反调电位器一圈，用同样的方法调节给定板上的电位器,进行第三级保护的设置；9 .输出欠压:调节面板上的电位器U-ADJ,使模块的输出电压慢慢变小,直到面板上的黄灯亮（黄灯刚亮时的输出电压就是输出欠压值,然后将输出电压慢慢调高,直到黄灯灭（黄灯刚亮时的输出电压就是输出欠压值）；1982v,982v.10 .转换点：把给定板上的电位器P调到最大，再调节调试工装使输出为1.150.1V,并调节给定板的电位器P使模块输出变为面板控制，这时外控输出的电压为外部调压转换点；调节外控使面板控制转为外部控制，外控的输出电压为外加转换点回差电压1.4V0.1V，模块输出为外部调压转换输出值； 11.外控限流：按下调试工装的限流开关，看外部能否控制输出电流；(并接口脚短接).12 .外控线性度：使调试工装输出3V，对应模块输出为2400.5V，1200.5v,再使调试工装输出电压为2V、4V，模块输出电压应在220V、260V，允许偏差1.2V；110V、130V,允许偏差1.2V.13 .稳流精度：调节面板I-ADJ电位器使输出电流分别为30%和100%，改变负载使输出电压为200260V，并调节调压器使输入电压为320445V/176270V，看输出电流的变化情况，变化率应0.5%.；14 .稳压精度：调节面板U-ADJ电位器使输出电