高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中整流模塊的功能設(shè)計(jì)

　　整流模塊除了能將輸入的交流（ 380 V、50 Hz） 變換成額定的直流輸出（ 5 A/ 230 V） 之外， 還具有保護(hù)功能和設(shè)置功能， 現(xiàn)將模塊的保護(hù)功能和設(shè)置功能介紹如下：

　　3. 1 保護(hù)功能介紹

　?。?1） 輸出過(guò)壓保護(hù)。輸出電壓過(guò)高會(huì)對(duì)用電設(shè)備造成重大事故， 為杜絕此類(lèi)事故的發(fā)生， 在模塊內(nèi)部設(shè)有過(guò)壓保護(hù)電路， 當(dāng)出現(xiàn)過(guò)壓后模塊自動(dòng)鎖定， 同時(shí)模塊的故障指示燈亮， 模塊自動(dòng)退出工作狀態(tài)， 從而不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　?。?2） 輸出限流保護(hù)。因?yàn)槊總€(gè)整流模塊的輸出功率受到限制， 輸出的電流不能過(guò)大。因此， 對(duì)每個(gè)模塊的輸出電流最大限制為額定輸出電流的1. 2 倍， 如果超出負(fù)載， 模塊自動(dòng)調(diào)低輸出電壓以達(dá)到保護(hù)模塊的功能。

　?。?3） 短路保護(hù)。整流模塊的輸出特性如圖5 所示，輸出短路時(shí)模塊在瞬間把輸出電壓拉低到零， 限制短路電流在限流點(diǎn)之下， 此時(shí)模塊輸出功率很小， 以達(dá)到保護(hù)模塊的目的， 這樣模塊長(zhǎng)期可以長(zhǎng)期工作在短路狀態(tài)而不至于損壞， 同時(shí)當(dāng)故障排除后模塊可以自動(dòng)恢復(fù)工作。

圖5 整流模塊輸出特性

（ 4） 模塊并聯(lián)保護(hù)。每個(gè)模塊內(nèi)部均有并聯(lián)保護(hù)電路， 可以保證模塊發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)退出系統(tǒng)， 從而不影響其他正常模塊的工作。模塊并聯(lián)輸出示意圖如圖6所示。

圖6 模塊并聯(lián)輸出示意圖

　?。?5） 過(guò)溫保護(hù)。模塊的過(guò)溫保護(hù)主要是保護(hù)大功率變流器件， 這些器件的結(jié)溫和電流過(guò)載能力均有安全極限值， 正常工作的情況下， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)留有足夠余量， 但在一些特殊條件下， 如環(huán)境溫度過(guò)高、風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)燈情況下， 模塊檢測(cè)散熱器溫度超過(guò)一定值時(shí)， 就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)， 當(dāng)溫度降低到能夠正常工作的溫度值時(shí)模塊才自動(dòng)啟動(dòng)。

　?。?6） 過(guò)流保護(hù)。過(guò)流保護(hù)主要是保護(hù)大功率變流器件， 在變流的每一個(gè)周期， 如果通過(guò)的電流超過(guò)器件承受的電流， 模塊就會(huì)關(guān)閉功率器件， 以達(dá)到保護(hù)功率器件的目的。

　　3. 2 調(diào)節(jié)功能介紹

　?。?1） 電壓調(diào)節(jié)功能。模塊的電壓調(diào)節(jié)主要是指輸出電壓的調(diào)節(jié)， 在模塊的輸出端設(shè)有電壓調(diào)節(jié)電位器，當(dāng)模塊和監(jiān)控單元相連接時(shí)， 輸出電壓也可以由監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定， 這時(shí)電位器調(diào)節(jié)無(wú)效。

　?。?2） 測(cè)量功能。模塊的測(cè)量功能主要是測(cè)量模塊的輸出電壓和電流以及模塊的工作狀態(tài)， 并通過(guò)LCD 顯示， 可以使用戶(hù)直觀方便的了解模塊和系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

　?。?3） 遙控功能。遙控： 控制模塊的開(kāi)/ 關(guān)機(jī)狀態(tài)， 以及備用電源（ 蓄電池） 的均/ 浮充狀態(tài)； 遙調(diào)： 對(duì)輸出電壓和輸出電流的調(diào)節(jié)控制； 遙測(cè)： 可以在模塊工作時(shí)測(cè)量輸出電流和輸出電壓的值； 遙信： 通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測(cè)模塊的工作狀態(tài)。

　　4 結(jié) 語(yǔ)

　　本文主要對(duì)智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中的整流模塊進(jìn)行的設(shè)計(jì)與研究， 利用無(wú)源PFC 電路的原理， 改善電路中電流的畸變， 外加DC/ DC 變換器抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲， 體現(xiàn)了智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中整流模塊的優(yōu)點(diǎn)， 適用于鐵路、礦山等變電場(chǎng)所。該系統(tǒng)雖然能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行交流變換， 但是在對(duì)備用電源充電時(shí)的均勻性方面都比較弱， 同時(shí)成本也比較高， 同時(shí)在防雷濾波方面的改進(jìn)也不是很完善， 所以還要在這些方面進(jìn)一步的改善和提高。