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    電力智能高頻開關電源模塊的工作原理

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    2019-06-24 14:21:08 來源:萬正電源集團有限公司

    一、智能直流屏電力智能高頻開關電源模塊功能特點:


    1、LCD漢字顯示,模塊工作狀態和工作參數一目了然,在系統主監控工作時,模塊接收主監控發出的工作參數,無主監控器時,可以在模塊面板上方便的設置模塊工作參數,模塊可脫離主監控器工作;


    2、WZD22010-3系列整流模塊可充當便攜式充電機使用,整流模塊本身可設定均充電壓,均充時間,轉換電流,轉換時間,浮充電壓,浮充時間等參數,設置完成后充電模塊可獨立完成對蓄電池組的充電過程(無需監控),并且在充電過程中能根據充電電流值大小自動完成均浮充狀態的轉換,從而保證了電池組充電時的安全和快捷。


    3、多充電模塊在無監控系統并機運行時,只需在其中一個模塊上設置運行參數,其它充電模塊無需單獨設置即可按照該模塊的運行參數同步運行,使用方便。


    4、軟件校準技術:


    傳統模塊參數整定都采用電位器整定,但存在固有缺陷,如電位器漂移問題以及現場調整不便等問題;我公司生產的WZD22010-3模塊采用軟件校準技術,模塊內部沒有一個電位器,通過按鍵和LCD顯示可以校準模塊輸出電壓、輸出限流、電壓測量、電流測量;模塊參數調整方便快捷;


    5、自主均流技術:


    模塊采用自主均流技術,模塊間電流偏差小于3%;


    二、ZVS軟開關技術:


    為了使開關電源能夠在高頻下高效率地運行,我公司不斷研究開發高頻軟開關技術,已開發成功ZVS邊緣諧振技術,使開關過程損耗大為降低,從而進一步減小體積、減輕重量、極大提高模塊性能。


    1、ZVS軟開關優點:


    a、開關損耗??;


    b、可實現高頻化(極限頻率可做到1-2MHz)、開關過程在平滑狀態下實現;


    c、恒頻運行,諧波成份??;


    d、無吸收電路;


    e、電流、電壓應力??;


    2、ZVS軟開關基本原理:


    硬開關過程和軟開關開關過程比較如下圖。


    硬開關過程與軟開關開關過程比較圖.png


    a、功率MOSFET損耗由三部分組成:開通損耗、關斷損耗和導通損耗組成,硬開關在開關過程中電壓和電流同時變化,即存在高壓大電流的狀態,此時損耗很大,一般需要加吸收電路減小開關損耗,同時在關斷過程中,VDS會出現過沖,對功率管有較大的損害;


    b、ZVS軟開關開關過程中開通時VDS降到0V時電流上升,關斷時電流降到0A時VDS上升,因而理論上無開關損耗,實際中VDS和電流變化有一定的重疊,但開關損耗和硬開關相比較大大降低;


    c、ZVS軟開關的電壓和電流的變化平滑,VDS無過沖,因而輸出諧波成份小、電磁干擾小。


    三、模塊工作原理:


    1、三相交流輸入首先經防雷處理和EMI濾波。該部分電路可以有效吸收雷擊殘壓和電網尖峰,保證模塊后級電路的安全;


    2、三相交流經整流和無源PFC后轉換成高壓直流電,經全橋PWM電路后轉換為高頻交流,再經高頻變壓器隔離降壓后高頻整流輸出;


    3、模塊控制部分負責PWM信號產生及控制,保證輸出穩定,同時對模塊各部分進行保護,提供“四遙”接口;


    4、模塊監控完成模塊參數設置、模塊工作參數及狀態的檢測和顯示、模塊工作參數校準,完成模塊和主監控器之間的通訊,實現四要功能;


    5、模塊采用無源PFC技術,功率因素達到0.9以上;采用高頻軟開關技術,模塊轉換效率大大提高,滿載輸出時效率高達94%;


    6、均流控制實現模塊并機時輸出自主均流,使模塊并機工作時均分負載;


    7、模塊監控采用單片機控制,實現模塊輸出電壓電流采集;


    8、實現開關機、均浮充、輸出電壓、輸出限流控制;


    9、實現模塊參數設置和模塊參數校準;通過RS485通訊口實現“四遙”。


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