铁路信号电源设备维护铁道信号自动控制专业教学72课件

铁道信号自动控制专业教学资源库《铁路信号电源设备维护》德修身技立业铁道信号自动控制专业教学资源库开关电源德修身技立业高频变压器高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，可分为几个档次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。

开关电源的基本工作原理是：用一个半导体功率器件作为开关，该器件不断地重复开启和关断，使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波，该方波经过电感、电容等组成的滤波器滤波之后便得到了另一个直流电压。在一个开关周期内，开关管导通的时间占整个周期的比例称为导通占空比D。很明显，当开关周期不变时，导通占空比越大，负载上获得的直流电压越大。这就是PWM在开关电源中的应用。开关电源需要具备的三个条件：1、开关：电力电子器件工作在开关状态。2、高频：器件工作在高频（如50KHZ），而非工频状态。3、直流：电源输出直流。DC-DC变化。EMI(ElectromagneticInterference)，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合（干扰）到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合（干扰）到另一个电网络。在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。电磁干扰与谐波、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害。开关器件导通和关断时出现过大的电流上升率di/dt和电压上升率du／dt，导致电磁干扰，同时产生谐波污染。EP谐波吸收装置对此会有革命性的改变。直流斩波器又称为截波器，它是将电压值固定的直流电，转换为电压值可变的直流电源装置，是一种直流对直流的转换器。已被广泛使用，如直流电机的速度控制、交换式电源供应器(Switching-Power-Supply)等。直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为DC/DC变换。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式，Ts(周期)不变，改变Ton(通用，Ton为开关每次接通的时间)，二是频率调制方式，Ton不变，改变Ts(易产生干扰)。其具体的电路由以下几类:1、Buck电路:降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。2、Boost电路:升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。3、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同，电感传输。4、Cuke电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电容传输。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。电气非隔离型：Buck电路、Boost电路、升降压、Cuk、Sepic、Zeta电气隔离型：单端变换（正激、反激）双端变换（半桥、全桥、推挽