开关电源工作原理与系统维护ppt课件

,电源组成和原理,电源基本知识,电源产品,电源基本知识,1、通信供电系统的基本组成,电源基本知识,2、交流供电系统的设计,2、1大型局站、长途通信枢纽以及一些重要通讯基站，由于在整个通信网络中地位重要，容量也大，故采用不同变电站引入两路馈电线，实行两路供电。2、2为了确保通信安全可靠，减少蓄电池容量的要求，应尽量减少断电时间，两路市电的转换采用自动投入装置为宜。,电源基本知识,3、直流供电系统设计成,现在大部分用户采用全浮充蓄电池工作方式供电。它的优点是：由于蓄电池放电次数大为减少，电能利用率高，蓄电池寿命长，维护工作量小，且蓄电池经常处在满容量状态，能更可靠地起到备用作用。缺点是：对市电要求较高，尤其是停电次数要少，每次停电时间不能太长。,电源基本知识,4、基础电压指标,（1）绝大部分程控数字设备通信供电系统的基础电压为“-”48V，也有少量采用“+”24V。（2）基础电压范围内的工作电压有三种：浮充电压、均充电压和终止电压。（3）浮充电压是在市电正常时，由整流器向负载供电，并同时给蓄电池微小的补充电流，此时的工作电压即浮充电压。（4）均充电压是为了使蓄电池保持足够的容量，则需要提高浮充电压，使流入电池电流增加，此时的整流器工作电压即均衡电压，它是基础电压的上限。（5）当市电中断后，由电池供电。蓄电池放电所允许的最低值，称为蓄电池的终止电压。,电源基本知识,5、对直流电源设备的要求：,直流供电系统的设备主要有蓄电池、整流器、变换器、直流配电组成。现将主要部分要求简述如下：5、1整流器：高频开关型整流器效率高，滤波元件体积小，总体机架结构体积小，扩容方便，广泛用于分布式供电系统。,电源基本知识,5、2蓄电池：,程控通信设备供电系统目前大多采用蓄电池，以保证不间断供电的需要。具体要求为：（1）具有防酸防爆性能。（2）使用容量大、大电流放电性能好。（3）勿需初充电，耐过充电能力强。（4）采用恒压限流充电技术。（5）少维护或免维护。,中恒电源基本组成结构,电源基本结构原理,ACD（交流配电模块）交流配电模块给整流器提供交流输入电源,部分综合开关电源架同时可以给其他交流设备供电,电源基本结构原理,交流配电模块功能框图,DCD（直流配电模块）直流配电模块将整流器输出的直流电输送到负载和电池。直流配电模块的保护装置有三种：小型空气开关（DCM）、熔断器型（DCF）和混合型(DCFM)。,电源基本结构原理,直流配电模块功能框图,电源基本结构原理,LVD（低压脱离模块）当交流电长时间停电时，LVD模块用于脱离电池或负载以保护电池。防止电池过放电。当电池电压降到低于预设值时，LVD模块上的直流接触器的主触点断开。当电压升到高于预设值时，直流接触器的主触点重接。,电源基本结构原理,低电压脱离模块功能框图,整流模块整流模块将交流电输入转换为直流电输出向电池和负载供电。,电源基本结构原理,整流模块功能框图,电源基本结构原理,该框图即构成整流器的主电路：从交流电网输入到直流输出，包括：A、输入滤波器：作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂音反馈到公共电网。B、整流：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。C、PFC电路：PFC电路分为有源功率因素校正和无源功率因素校正。有源功率因素校正电路具有效率高、体积小等优点，中恒就采用该种电路（BOOST电路)开关频率65KHZ。从而使电源输入功率因素接近于1。无源功率因素校正则较之体现为因素校正效率低，而且不稳定，并且整体电路体积较大。,电源基本机构原理,D、DC-AC变换：将整流后的直流变为高频脉冲电，它是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小；当然并不是频率越高越好，这里涉及元器件的成本、干扰、功耗等多种因素，我们采用开关管频率150KHZ-420KHZ。E、输出整流与滤波：是负载的需要，必须提供稳定可靠的直流电源。,监控模块监控模块监视整个电源系统的运行，发布命令控制整流器及LVD的运行。每个模块都被监视，一旦发生影响系统性能的故障，便触发告警器。,电源产品,中型系统(IMPS系列）此中型组合电源系统是专门为中国通信而设计的紧凑型、高可靠性电源系统。优特点：1、更强的环境适应性2、高可靠性，更高效率3、更直观的操作界面4、更全面的电池管理,电源产品,5.更高的功率密度一个600*600的机架里可放置4层整流器架,电源产品,中型系统(IMPS系列）命名IMPScnnvvc：6为6000系列，总高度为1800mm，7为7000系列，总高度为1600mm,8为8000系列，总高度为2000mm。nn指整流器架层数，以自然数表示例如：IMPS802U4,电源产品,功能单元配置如下：1*直流配电模块（负载）1*低压脱离模块（电池）1*交流配电模块1层或2层RM660整流器架（根据容量配置相应数量，最多可以安装4层）1*SM40/SM45监控模块,电源产品,系统功能：1、交流：单路市电输入，标称：三相五线制，380V，50/60Hz进线短路及过载保护相电压允许变化范围：150320VC级防雷及告警，符合YD5098之要求2、整流最多可配置10个或20个APR48-3GAPR48-3G额定值：48V/37.5A系统额定容量范围：375A,电源产品,3、直流：任一熔断器故障及LVD故障自动产生声光告警；可选配二次下电功能（先脱离次要负载，后脱离电池或后脱离主要负载），脱离电压及重接电压可视需要任意设置，缺省设置分别为48V和44V，以保护电池及重要负载；分路标准配置：次要负载分路：2*160A+3*63A+3*32A重要负载分路：2*100A+2*32A+2*16A电池熔断器：2*200A/400A（视容量配置）注：用户如需其它电流值，可满足！,电源产品,4、控制(SM45/SC200监控模块)：6个数字输入量，1.5方紧固螺丝端子可接入门禁等干接点信号，以实现简单动力监控6个/10个输出继电器干接点（COM-NO-NC）近程或远程告警用，以节省巡视时间,电源产品,系统控制功能：自动电压控制，使电池得到合适电压充电；均浮充手动或自动切换；均充（手动/周期）；快充（即自动均充）；遥控开关各整流器；自动均流，均流一致性好，误差小于3%。电池限流，限流点可根据需要任意设置，以保护电池；温度补偿，补偿值等参数可根据需要任意设置，以保护电池；电池测试，阶段性测试电池的好坏；,电源产品,告警及显示:声光告警:配置灵活,典型告警有:整流器紧急/非紧急,熔断器故障,交流进线故障,浮充电压过高/过低,负载电压过高/过低,限流等.测量并显示:整流器电流,汇流排电压,负载总电流及电池总电流,系统功率%,电池温度,交流电压,单个整流器电流.,电源产品,监控接口及协议:前面板RS232,连接ICE/DCTools/SPMII,三遥的监控内容满足并优于MII.通信方式:支持MODEM通过PSTN或适配器通过以太网与上位机进行通信.,电源产品,电源产品,监控模块SM45特点监控系统各项指标及工作状态中英文自由切换预置缺省或特殊的配置文件自动均流，AVC控制精度90%,电源产品,APR48-3G的内部散热器直接风冷,可靠性设计,电源产品,敏感器件及SMT器件不经过风道SMT器件及PCB板都覆盖有一层三防膜,可靠性设计,可靠性设计,电源产品,IMPS00600-111-010系列小系统,电源产品,中系统子机架,电源产品,中型系统(IPS系列）NPR48整流器主要参数额定电压范围：175to275V允许电压范围：150to175V275to320V额定输出功率：3000Watt额定输出电流：62.5A48V效率：90%(50-100%负载)冷却方式：风冷温度范围：-10to50C允许温度范围：50to+70C湿度范围：0.99效率：90（30100%RRC）温度：-10+50额定输出湿度：095%RH开关频率：130335kHz电磁干扰标准：EN55022-B,体积:6U*28E*325mm1U=44.45mm1E=5.08mm重量:11KG,电源产品,中型系统(IPS系列）NPR48整流器,NPR48整流器参数,电源产品,中型系统(IPS系列）NPR48整流器,NPR48整流器参数,%,效率,输出电流(A),70,80,90,10,60,电源产品,中型系统(IPS系列）NPR48整流器,NPR48整流器参数,(W),AC输入电压,输出功率,1000,2000,3000,电源产品,中型系统(IPS系列）NPR48整流器,表贴元件:做三防处理，并远离风道,风道只流过主要器件,散热器使得MOSFET远离风道,设计要点,电源产品,大型电源系统ILS系列视图,电源产品,大型电源系统ILS系列后视图,电源产品,大型系统(ILS系列）CR48-3G整流器,整流模块CR48视图,48V/100A智能温控风冷,电源产品,交流输入：260-520V/3直流输出：4360V功率因数：0.95效率：92(30100%RRC)温度：-10+50额定输出湿度：095%RH电磁干扰标准：ETS300-386-2,体积:130*121*326mm重量:4.7KG,大功率整流器CR48-3G-参数,电源产品,交流输入：260-520V/3直流输出：4360V功率因数：0.95效率：92(30100%RRC)温度：-10+50额定输出湿度：095%RH电磁干扰标准：ETS300-386-2,体积:3U*19*340mm重量:15KG,大功率整流器R5848-参数,电源产品,大型系统(ILS系列）R5848整流器,整流模块R5848视图,48V/120A智能温控风冷,电源产品,监控模块SC200,设计理念产品特征输入输出接口板(IOGBP)技术参数SC100控制器SiteSure-3G站点监控(IOBSS),电源产品,监控模块SC200,一个控制器用于所有系统可垂直或水平安装输入输出接口板从主板上分离,设计成一个独立的I/O板更多的接口板可加入,以提供更多的输入和输出量RXP新整流器控制协议提供更好的性能,无需设置整流器地址,通讯框图,处理器,以太网口,彩屏和按键,USB口,RS-232口,前面板,状态LEDs,电源正常,紧急告警,非紧急告警,输入/输出接口板,电流输入(3),RXP总线,后面板,SC200,额外的IO接口板或站点监控接口板,温度输入(2),用户数字量输入(6),继电器输出(6),电池中点电压输入(4),根据需要可选用,外置MODEM(选件),LVD输出(2),整流器,TCP/IP网络,公用电话网,整流器,整流器,整流器,整流器,整流器,RXP总线,RXP总线,系统告警输入,告警管理,电源管理软件PMII通过SNMPTraps的网络管理系统继电器触点SMS(带外置Modem),记录,数据记录10000条事件记录10000条告警和其他事件摘录详细的诊断信息和站点历史信息,记录,用户界面,按键和显示彩屏160 x128像素丰富全面的菜单即插即用整流器和子机架安装USB接口,用于本地配置,转为水平放置时,中文显示,基于负载的整流器关机,通过关闭不需要的整流器,尽可能提高效率确保整流器运行在其最经济的负载率范围内。平衡整流器的运行时间,确保运行时间均等。,输入输出接口板(IOGBP),直接驱动LVD接触器如需更多的输入和输出,可增加更多的IO板,技术参数,SC200133.5mm(3U)高x44.5mm(1U)宽x60mm深IOBGP176mm宽x106mm高x16mm深直流输入范围:19-60V温度范围额定温度-10Cto+50C可运行温度-25Cto+70C,通讯口以太网口RS-232RXP(RS-485)串口(non-isolated)3电流输入2温度输入6可配置告警继电器6用户数字输入,技术参数,技术参数,控制功能主动电压控制均流温度补偿快充均充电池测试电池限流基于负载的整流器关机,整流器控制使用RXP总线最多128个整流器可控制的整流模块APR48-3GAPR24-3GNPR48-3GCR48-3G,电源产品,SM60监控器前视图,串行口DB9RS232,告警LEDs,显示(4行),键盘(5个键),串行口RJ45RS232,电源产品,各信号控制接口（管脚定义与SM50同）,告警输出继电器(6),安装支架（可选）,SM60监控器后视图,用户数字输入(6),电源产品,电源产品,后背板RS-232串行口(XS1A)直流配电接口(XS2)交流配电接口(XS3)LVD2接口(XS4)LVD1接口(XS5)两路电流检测接口(XS6)温度检测输入(XS7)汇流排电压检测输入(XS9),电源产品,机内通信接口(XS11)电源输入(XS8)接地(XS10)前面板RS-232串行口(XS1)六个用户数字输入口五个用户可配置继电器(RLY1toRLY5)一个不可配置继电器（RLY6）,电源产品,监控模块SM50-参数电压范围：16V-70V薄膜型按键,滚动菜单，高度仅为IU6个用户数字量输入，可编程配置10组继电器接点输出，可编程配置集