第一篇：電子負載在開關電源測試中的應用

電子負載在開關電源測試中的應用

隨著電力電子技術的高速發展，電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源--開關電源。開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器、電子冰箱、液晶顯示器、LED燈具、通訊設備、視聽產品、安防、電腦機箱、數碼產品和儀器類等領域。

開關電源是一種電壓轉換電路，主要的工作內容是升壓和降壓，廣泛應用于現代電子產品。因為開關三極管總是工作在 “開” 和“關” 的狀態，所以叫開關電源。開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關晶體管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源。

現代開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。本文里所提到的開關電源則只是指直流開關電源，其功能是將電能質量較差的原生態電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓（精電）。直流開關電源的核心是DC/DC轉換器。因此直流開關電源的分類是依賴DC/DC轉換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與DC/DC轉換器的分類是基本相同的，DC/DC轉換器的分類基本上就是直流開關電源的分類。

深圳市費思泰克科技有限公司研發制造的可編程直流電子負載系列產品--FT6800A系列大功率可編程直流電子負載、FT6600A系列多通道可編程直流電子負載和FT6300A系列單通道可編程直流電子負載在應用領域得到了廣泛的應用。

開關電源在研發、制造以及品質檢查過程中需要到一種專業的測試設備--直流電子負載。費思可編程直流電子負載在對開關電源做測試時，可以提供恒流、恒壓、恒阻和恒功率四種測試模式，并且這四個模式均可做瞬態測試，同時在測試過程中開過電源出現的過電流、過電壓、過功率、電壓反向、過熱、吃載電壓和失控等異常現象，費思電子負載可根據異常類型采取相應的保護措施，以有效得保護開關電源和負載本身。產品本身具有強大的自動測試功能，無需人為干涉，真正實現了產品的測試自動化。

此外，費思科技為負載本身提供了一套具有虛擬儀器功能的功能性軟件，對于在測試過程中得到的數據可以打印報告、生成圖像、導出報表及保存數據，軟件以圖像和數據共同顯示的方式，更直觀和便于對比。可以說，費思可編程直流電子負載是開關電源制造企業在產品研發、制造以及品質檢查過程中更精確、更周到及更方便的測試解決方案。在開關電源測試中應用到直流電子負載的項目主要有：功率因素和效率測試、能效測試、輸入電流測試、浪涌電流測試、電壓調整率測試、負載調整率測試、輸入緩慢變動測試、紋波及噪音測試、上升時間測試、下降時間測試、開機延遲時間測試、關機維持時間測試、輸出過沖幅度測試、輸出暫態響應測試、過電流保護測試、短路保護測試、過電壓保護測試、重輕載變化測試、輸入電壓變動測試、電源開關循環測試、元器件溫升測試、高溫操作測試、高溫高濕儲存測試、低溫操作測試、低溫儲存測試、低溫啟動測試、溫度循環測試、冷熱沖擊測試、絕緣耐壓測試、跌落測試、絕緣阻抗測試和額定電壓輸出電流測試等等數十項。

隨著科技技術的發展，模塊化是開關電源發展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統，可以設計成N+1冗余電源系統，并實現并聯方式的容量擴展，這就使得開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了開關電源的發展前進。另外，開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。

相信電力電子技術的不斷創新，必然會使開關電源產業有著更為廣闊的發展前景。而要加快我國開關電源產業的發展速度，就必須走技術創新之路，走出有中國特色的產學研聯合發展之路，為我國國民經濟的高速發展做出貢獻。（責編：佩）

第二篇：磁珠原理及其在開關電源中的應用

磁珠原理及其在開關電源中的應用

導 讀：由于電磁兼容的迫切要求，電磁干擾(EMI)抑制元件獲得了廣泛的應用。然而實際應用中的電磁兼容問題十分復雜，單單依靠理論知識是完全不夠的，它更依賴于廣大電子工程師的實際經驗。為了更好地解決電子產品的電磁兼容性這一問題，還要考慮接地、電路與PCB板設計、電纜設計、屏蔽設計等問題。本文通過介紹磁珠的基本原理和特性來說明它在開關電源電磁兼容設計中的重要性與應用，以期為設計者在設計新產品時提供必要的參考。

磁珠及其工作原理

磁珠的主要原料為鐵氧體，鐵氧體是一種立 方晶格結構的亞鐵磁性材料，鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金，它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似，顏色為灰黑色。電磁干擾濾波器中經常使用的一類磁芯就是 鐵氧體材料，許多廠商都提供專門用于電磁干擾抑制的鐵氧體材料。這種材料的特點是高頻損耗非常大，具有很高的導磁率，它可以使電感的線圈繞組之間在高頻高 阻的情況下產生的電容最小。新晨陽鐵氧體材料通常應用于高頻情況，因為在低頻時它們主要呈現電感特性，使得損耗很小。在高頻情況下，它們主要呈現電抗特性并且隨 頻率改變。實際應用中，鐵氧體材料是作為射頻電路的高 頻衰減器使用的。實際上，鐵氧體可以較好的等效于電阻以及電感的并聯，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當高，以至于電流全部通過電阻。鐵氧體 是一個消耗裝置，高頻能量在上面轉化為熱能，這是由它的電阻特性決定的。

對于抑制電磁干擾用的鐵氧體，最重要的性能參數為磁導率和飽和磁通密度。磁導率可以表示為復數，實數部分構成電感，虛數部分代表損耗，隨著頻率的增加而增 加。因此它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯電路，電感L和電阻R都是頻率的函數。當導線穿過這種鐵氧體磁芯時，所構成的電感阻抗在形式上是隨著頻 率的升高而增加，但是在不同頻率時其機理是完全不同的。在高頻段，阻抗主要由電阻成分構成，隨著頻率的升高，新晨陽電容電感磁芯的磁導率降低，導致電感的電感量減小，感抗成分減小，但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導致總的阻抗增加，當高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉換成熱能的形式消耗掉。在低頻段，阻抗主要由電感的感抗構成，低頻時R很小，磁芯的磁導率 較高，因此電感量較大，電感L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高品質因素Q特性的電感，這種電感 容易造成諧振，因此在低頻段時可能會出現使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現象。

磁珠種類很多，制造商會提供技術指標說明，特別是磁珠的阻抗與頻率關系的曲線。有的磁珠上有多個孔洞，用導線穿過可增加元件阻抗(穿過磁珠次數的平方)，不過在高頻時所增加的抑制噪聲能力可能不如預期的多，可以采用多串聯幾個磁珠的辦法。

值得注意的是，高頻噪聲的能量是通過鐵氧體磁矩與晶格的耦合而轉變為熱能散發出去的，并非將噪聲導入地或者阻擋回去，如旁路電容那樣。因而，在電路中安裝鐵氧體磁珠時，不需要為它設置接地點。這是鐵氧體磁珠的突出優點。

關鍵字：磁珠 電感

第三篇：開關電源在專業功放中的應用分析

開關電源在專業功放中的應用分析 廣州郵科電源，直流電源、通信電源生產廠家，服務熱線：020-85532781 官網：眾所周知：現代開關電源技術的發展正以空前的規模改造著傳統的舊式電氣設備，廣泛進入了國民經濟和人類生活的各個領域。它具有功率密度大、體積小、重量輕、高效率、高可靠性和低噪聲，低污染的優良品質，極大地節約了電能、降低了材耗與成本，明顯地減少了電磁干擾。正如現時在我們日常生活中流行的“變頻空調”、“節源40%以上的冰箱”、及工業常見的“弧焊、電解、加熱、充電、超聲、電機調速”等等高技術附加值產品，正就是使用了高頻開關電源技術的結果！

我們現在來回顧一下：我們現代的高頻大功率開關穩壓電源技術，其實是一項知識面寬、跨度大、難度大、又極具風險的復雜技術，它能把電網提供的強電和粗電，變換成各種電氣設備和儀器所需要的高穩定度精電和細電，即提供不同規格的電壓和電流值，它是現代電子設備中重要的中央供電系統。有統計稱：在電氣設備中的常見故障有近一半出在電源問題上，我想這一點都不為過。因為現代高頻開關電源所涉及的內容橫跨了多個學科，大概如微電子精細加工的智能化控制芯片系統，和日益更新的高性能功率電力器件及高頻變壓器磁性材料，非晶和微晶等等領域，正是如此，也就足以證明了這項技術的高科技含量的價值，是一般企業可望而不可及的。由于時間關系，在此也就不多作展開闡述了。我現在所講的專業攻放開關電源：就是在現代高頻開關穩壓電源的基礎上解除了其大環路反饋，消除了其因穩壓需要而調整開關脈寬而造成開關轉換速率突降而形成對功放大動態瞬間輸出供電電力不足矛盾的一種新型電源。它就是一種全新開發的無反饋、無穩壓、有良好浮動負載驅動能力的專利技術FPA品牌專業功放專用開關電源，也就是我今天所講的主題。

FPA專業功放專用配套“高頻開關電源”除具有以上優點外，更具特有的軟接通軟關斷及交流功率因素校正（PFC）電路單元，絕對杜絕了開關機對電網的沖擊和污染，使交流電源的利用率提高40%以上。對過欠壓、過載、短路等完善的保護電路措施也是此電源的又一亮點。此外，還采用了智能壓限電路，保證該機在不同負載（1Ω-16Ω）不同功率下均徹底消滅了削波失真。還有，該機的負載范圍寬，在2Ω負載下仍能長期穩定地工作，因而適應能力更廣。它也具有橋接功能，先進的溫控系統；更值得一提的是，它還有對整機輸入信號的靈敏度有自動適應能力（0dB～+20dB），對各種音源的適應能力更強大。此電源的最大輸出功率在4000-5000W間，目前電源產品輸出最高直流電壓為：±75V、±150V、單邊電流30A，完全滿足二階H類專業功放的供電，此電源對應功放輸出有：8Ω/85V即950W連續有效功率，4Ω/70V即1200W連續有效功率，此功放對應公司型號為FPA品牌CE1200，重量僅是傳統的1/

4、2U機箱。由于應用了開關電源的專業功放體現眾多優點，它代表專業功放的發展方向，是當前專業功放又一佳作。

第四篇：PS223在高性能ATX開關電源中的應用

PS223在高性能ATX開關電源中的應用

開關電源SPS(Switching Power Supply)利用現代電力電子技術，以小型、節能、輕量和高效率的特點被廣泛應用于以電子計算機為主導的各種終端設備、通信設備等幾乎所有的電子設備。開關電源以安全、可靠為第一原則，高性能大功率ATX電源設計中應用電源管理監控芯片實現防浪涌軟啟動以及防過壓、欠壓、過熱、過流、短路、過溫等保護功能。ATX電源概述與電源管理監控保護功能

Intel制定的大功率(350～900 W)ATX電源規范版本是ATXl2V 2．2，+12 V采用雙路輸出，其中一路+12 V(A)專為CPU供電，而另一路+12 V(B)則為其他設備供電，輸出到主板的接頭為24針腳，以輸出兩組+12 V。

高性能開關電源設計為主動式功率因素校正PFC(Power Factor Correction)，采用諸如Champion公司出品的CM6800G整合型PFC／PWM控制器，為電源提供PFC及PWM功率級電路整合控制，使用諸如PS223等電源管理監控芯片提供過壓、過流、過功率、低電壓和短路等多重保護。溫度是影響電源設備可靠性的最重要因素，根據有關資料分析表明，過熱會導致功率器件造成損壞，需要設置過熱保護電路。保護設計中的短路保護(SCP)、過載保護(OPP)是ATXl2V強制標準，在短路和各路總負載過載時觸發以保護電源；過電流保護(OCP)防止電源某路輸出過載；過溫保護(OTP)防止電源內部過熱；過壓／欠壓保護(OVP／UVP)用于當輸出電壓超過／低于標準值20～25％時觸發，電源若有異常便會立刻切斷輸出，各路電壓全部沒有輸出。在接通電源的瞬間，風扇動一下就停，電源即處于保護狀態。

圖l為開關電源轉換流程方框圖，開關電源轉換流程為交流輸入→EMI濾波電路→整流電路→功率因子修正電路→功率級一次側(高壓側)開關電路轉換成脈流→主要變壓器→功率級二次側(低壓側)整流電路→電壓調整電路(DC-DC轉換電路)→濾波電路→電源管理監控→輸出。

2,PS223的功能特點

SiTI出品的PS223是專門為高性能、大功率開關電源設計的電源管理監控芯片，具有控制、產生PG以及同時穩定+3．3 V、+5 V、+12 V(A)、+12 V(B)3種電壓，實現各路輸出的UVP(低電壓保護)、OVP(過電壓保護)、OCP(過電流保護)、SCP(短路保護)，并提供一路具有自恢復功能的控制輸入端，可作為OTP(過溫度保護)或-12 V UVP(低電壓保護)，當超出片內設定值后，會關閉并鎖定控制電路，停止電源供應器輸出，待故障排除后才可重新啟動，內部設計有過載保護以及防雷擊功能，可保證整個電源穩定工作。3,PS223主要性能指標

1)過壓／欠壓保護和鎖定；2)過電流保護和鎖定；3)故障保護，關閉輸出；4)電源良好輸出及信號保護；5)內置300 ms電源良好輸出延時；6)75 ms低電壓／過電壓延遲保護；7)38 ms抗沖擊保護；8)73μs抗噪聲保護；9)寬電源電壓范圍(90～270 V)；lO)交流電源關閉特別保護。4,PS223引腳功能說明

PS223采用16引腳DIP封裝，各引腳功能如下：PGI為MAIN POWER信號輸出端；VSS為接地端；為OVP／UVP／OCP保護信號輸出端；為REMOTE CONTROL輸出端，用于開關SPS；ISl2A為12 V(A)OCP比較器V+輸入端，內建Sink電流源，用于OCP保護工作點調整；RI用于通過接地電阻產生OCP電流源(R1：20～80 kΩ)；ISl2B用于12 V(B)OCP比較器V+輸入端，內建Sink電流源，用于OCP保護工作點調整；VSl2B用于12 V(B)OCP比較器V-輸入端，12 V(B)OVP／UVP檢測；OTP為附加保護功能，可用于OTP(溫度異常保護)；IS5為5 V OCP比較器V+輸入，內建Sink電流源，用于OCP保護工作點調整；IS33為3．3 V OCP比較器V+輸入，內建Sink電流源，用于OCP保護工作點調整；VSl2A為12 V OCP比較器V-輸入，12 V OVP／UVP檢測：VS33為3．3 V OCP比較器V-輸入，3．3 V OVP／UVP檢測：VS5為5 V OCP比較器V-輸入，5 V OVP／UVP檢測；VCC為工作電源3．8～15 V；PGO用于PW-OK，電源SPS輸出正常狀態信號。5,主要控制信號說明

ATX開關電源依靠PGI(+5 VSB)、控制信號的組合來實現電源的開啟和關閉。

PGI(+5 VSB)是供主機系統在ATX待機狀態時的電源，用于網絡喚醒WOL(Wake-up On Lan)和開機電路、USB接口等以及開閉自動管理的工作電源，在待機及受控啟動狀態下，其輸出電壓均為5 V高電平，使用紫色線由ATX插頭9腳引出。

為主機啟閉電源或網絡計算機遠程喚醒電源的控制信號，當按下主機面板的POWER開關或網絡喚醒遠程開機，受控啟動后PSON由主板的電子開關接地，當該端口的信號電平大于1．8 V時，主電源為關；信號電平低于1．8 V時，主電源為開。使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。

PGO(PW_OK)是供主板檢測電源好壞的輸出信號，輸出在2 V以上時，電源正常，輸出在1 V以下時，電源故障。通常待機狀態為零電平，受控啟動電壓輸出穩定后為5 V高電平。使用灰色線由ATX插頭8腳引出，該信號是判斷電源壽命及質量是否合格的主要依據之一。

是UVP(低電壓保護)、OVP(過電壓保護)、OCP(過電流保護)保護控制信號輸出端。6,應用電路及設計

PS223典型應用電路如圖2所示。

對圖2說明如下：1)元件X為齊納二極管、電阻或兩者串聯使用；2)旁路電容器Cby選定值為0．1～10μF，布局時盡可能靠近VCC引腳；3)Rs12(1)、Rs12(2)、Rs5和Rs33≥0．002 Ω；4)過流保護設計計算：①Iref=20μA，；②Rss=0．002Ω，△V5v=0．002I+5v=8Rcc5Iref③如+5 V輸出為最大20A，則；5)溫度保護設計計算：①NTC(25℃～10K)，(70℃～2．2 K)②如過熱控制溫度(OTP)不超過70℃，則

7, 各針腳輔助電路

1)PGI：如果輸入電壓過高可用齊納二極管箝壓，如有必要用電阻或者串聯電阻，阻值為10～100 Ω，選定值10 Ω。CPGI-1為濾波電容，取值范圍為0．1～1．0μF，選定值O．1μF。CPGI-2為濾波電容，取值范圍為0.01～1．OμF，選定值O．1μF。

2)PSON：可與地并聯0．1～1．O μF濾波電容，抑制干擾，選定值0．1μF。如需與地串聯電阻，則R<1 kΩ。3)PGO：可與地并聯0．1～1．0 μF濾波電容或齊納二極管(Vz=6．5 V)，或兩者并用抑制干擾。3．2．2 設計注意事項

1)OCP應用：OCPRs為電阻或扼流圈，使用電阻(精度1％)比扼流圈(精度20％)更好，雜波小；OCP保護點準確度補償使用容量大于0．01μF電容并聯以提高抗干擾能力，選定值為0．1 μF。2)使用OTP針腳作為OTP(過溫度保護)或-12 V UVP(低電壓保護)，也可使用VS33搭配電路實現相同功能，如不使用OTP針腳，可直接接地或與電阻(R>1 kΩ)串聯接地。

3)如某IS針腳不使用，可以開路，但最好是接1 kΩ電阻至對應的VS針腳。

4)電源管理監控電路設計不良會因靜電釋放、浪涌等原因產生誤動作導致主機自動關機重啟，設計時應在芯片VCC引腳串聯200 Ω電阻，及與GND并聯0．1μF電容。8,調試流程圖

9, 測試平臺及數據

硬件部分：處理器為Intel Core 2。Extreme QX6700 3．6GHz 1．45 V；主板為華碩P5K Premium／WiFi(P35+ICH9R)；內存為創見l GB DDR2-667 D9GMHx2：顯示為鴻海8800GTS(G80)320 M；硬盤為Seagate Cheetah 36 Gx2、WD萬轉小暴龍36 Gxl、WD2000JD 200Gxl；12 cm風扇6個，MCP-650直流水冷1套。

軟件部分為WINDOWS XP SP3、SP2004(Stress Prime2004)超頻檢測軟件，能使CPU達到接近最大功耗和發熱量，從而測試CPU的穩定性。測試數據如表1所列。

第五篇：智能高頻開關電源在變電站直流系統改造中應用

智能高頻開關電源在變電站直流系統改造中應用

1直流系統改造的目的和必要性

變電站內的繼電保護、自動裝置、信號裝置、事故照明和電氣設備的遠距離操作，一般采取直流電源，所以直流電源的輸出質量及可靠性直接關系到變電站的安全運行和平穩供電。變電站的直流系統被人們稱為變電站的“心臟”，可見它在變電站中是多么的重要。中原油田的電力系統始建于上世紀70年代末，因受當時技術條件的限制，陸續建起的變電站直流系統設備有的為硅整流電容補償直流電源，有的為帶有鉛酸蓄電池的KGCA—50/98～360、KGCFA—75/200～360型硅整流直流電源，有的為BZGN—20/220型鎘鎳電池直流屏。部分投運較早、運行時間較長的變電站直流設備老化嚴重，給變電站的安全、可靠運行帶來了嚴重的威脅。如某110kV變電站就曾因直流系統故障，造成越級跳閘，導致全站失電的惡性事故。其它各站雖未發生大的事故，總因直流系統經常發生問題，缺陷較多，有的缺陷無法處理，致使直流系統長期處于“帶病”運行狀態，導致給用戶無法正常供電。

隨著電力工業的迅速發展，為提高電網的供電質量，使電網安全、經濟運行，并實現電力系統的自動化，從而對電力控制系統的關鍵設備—控制電源的要求也越來越高。而原來的直流設備均采取傳統的相控電源，效率低、紋波系數大，在電磁輻射、熱輻射、噪聲等方面都不盡人意。另外，監控系統不完善，采取1＋1備份方式，對二次電路越來越先進的儀器儀表、控制、自動化設備很難滿足其技術要求。此外由于相控電源浮充電壓易波動，會出現蓄電池脈動充放電現象，對免維護蓄電池損害極大，影響電池壽命。加之其它設備改造和新設備的投入，原來的相控電源已遠遠不能滿足中原油田電力系統的需要，急需進行改造更換，才能保證電氣設備的安全運行和平穩供電。而智能高頻開關電源由于其體積小，重量輕，技術指標優越，模塊化設計，N＋1熱備份方式，便于“四遙”等優點，已在諸多領域得到廣泛應用。上世紀90年代以后，國外先進工業國家新建或改造電廠和變電站已全部采用高頻開關電源，其蓄電池亦全部采用免維護蓄電池。為了實現中原油田電網設備達到同行業先進水平的目標，根據電網實際情況，直流系統設備改造采用目前先進的智能高頻開關電源系統。2智能高頻開關電源系統的性能特點

為了保證智能高頻開關電源系統的質量，我們組織了多名技術人員對多個生產廠家進行了考察，了解廠家的生產工藝、規模和實驗測試手段等情況，經過“貨比三家”后，技術改造決定使用GZDW—200/220型操作電源。它是專為電力系統研制開發的新型“四遙”高頻開關電源，采取高頻軟開關技術，模塊化設計，輸出標稱電壓為220V，配有標準RS?232接口，易于與自動化系統對接，適用于各類變電站、發電廠和水電站使用。此設備有下列性能特點： 1）模塊化設計，N＋1熱備，可平滑擴容。

2）監控功能完善，高智能化，采取大屏幕液晶漢字顯示，聲光告警。

3）監控系統配有標準RS?232接口，方便接入自動化系統，實施“四遙”及無人值守。

4）對蓄電池自動管理及自動維護保養，實時監測蓄電池組的端電壓，充、放電電流，自動控制均、浮充以及定期維護性均充。5）具有電池溫度補償功能。6）模塊可帶電插拔，更換安全方便。

7）降壓方式采取新型高頻軟開關無級雙向調壓，摒棄傳統硅堆降壓方式，輸出電壓精度高，動態響應速度快。8）采用最新軟開關電源技術，采用進口器件。3智能高頻開關電源系統的組成及各部分作用 智能高頻開關電源系統由交流配電，絕緣檢測，監控模塊、整流模塊、調壓模塊，直流饋電等組成。系統工作原理框圖如圖1所示。

交流配電為系統提供三相交流電源，監測三相電壓、電流及接觸器狀態；判斷交流輸入是否滿足系統要求，在交流輸入出現過壓、欠壓、不平衡時自動切斷有故障的一路，并切換到另一路供電，系統發出聲光告警。裝有每相通流量40kA、響應速度為25μs的三相避雷器，能有效地防止雷擊對設備造成的損壞。

絕緣監測采用進口非接觸式直流微電流傳感器，利用正負母線對地的接地電阻產生的漏電流，來測量母線對地的接地電阻大小，從而判斷母線的接地故障。這一技術無須在母線上疊加任何信號，對直流母線供電不會有任何不良影響，徹底根除由直流母線對地電容所引起的誤判和漏判，對于微機接地監測技術是一重要突破。

監控模塊是整個直流系統的控制、管理核心，其主要任務是對系統中各功能單元和蓄電池進行長期自動監測，獲取系統中的各種運行參數和狀態，根據測量數據及運行狀態實時進行處理，并以此為依據對系統進行控制，實現電源系統的全自動精確管理，從而提高電源系統的可靠性，保證其工作的連續性、安全性和可靠性。具有“遙測、遙信、遙控、遙調”四遙功能，配有標準RS?232接口，方便納入電站自動化系統。

整流模塊為合閘母線、控制母線提供正常的負荷電流，本身具有LCD漢字顯示、操作鍵盤，模塊工作狀態和工作參數一目了然，可以帶電插拔，具有軟件較準，自主均流、ZVS軟開關技術。

調壓模塊無論合閘母線電壓如何變化，輸出電壓都被穩定控制在220（1±0.5％）V，具有帶電拔插技術、軟開關技術和雙向調壓特性。

直流饋電設有控制輸出、合閘輸出、電池輸入、閃光、事故照明、48V電源輸出等。控制母線有三種途徑供電，確保控制母線供電安全可靠。配有智能直流監控單元，可測量母線電壓、電流及開關狀態等。電池巡檢儀對電池電壓進行實時監測，將信息及時反饋到監控模塊。

蓄電池全密閉、免維護、無污染、無腐蝕，任何方向可放置使用，使用溫度范圍寬（－40℃～60℃）；深放電至零伏，24h內充電可恢復；可大電流放電，起動電流大，自放電率極低，具有安全防爆排氣系統，是理想的操作、控制不間斷電源。4直流系統設備改造中改進的問題 1）改進了新設備直流饋出線部分的不合理布置。為節省投資，我們利用原來直流系統的控制、信號及合閘電路的出線，但與新設備饋出線的位置及大小都不相適應，為此，我們對新設備直流饋出線部分按現場實際情況進行了改造，使安裝更加容易，布線更為合理，運行更加可靠。2）添加了蓄電池的放電電路。

3）結合中原油田電網實際，對設備出廠時參數設置的不適應之處進行了改變，保證設備運行后更加可靠。

4）對閃光繼電器等電氣元件安裝位置進行了調整。原元件安裝位置不盡合理，損壞后不便維護、更換，改造后的位置便于維護，省時省力。

5）對模塊監控單元、直流監控單元、交流監控單元進行了改進，增加了防護蓋以防短路、灰塵進入等。5智能高頻開關電源系統應用情況

改造后的直流系統設備經過兩年來的運行，技術指標合理，各項參數顯示正確，操作方便、直觀，自動化程度高，維護工作量大幅度減少，設備保護功能齊全，能可靠動作。反映故障及時且準確無誤，對電池能自動管理無須專人維護，設備運行穩定可靠，從未發生影響正常供電的現象。

改造后的直流系統與原來的直流系統相比較，性能穩定，精度高，安全、可靠，保證了油田的油氣生產，居民生活及醫院、道路等的用電，降低了噪音，改善了值班人員的工作環境，確保了變電設備安全可靠運行，產生了明顯的經濟效益和社會效益，主要體現在以下幾個方面：

1）原來的相控電源紋波系數大，其輸出含有的交流成份較大。尤其是趙村變電所最為明顯，交流成份含量更高，對二次設備影響最大，造成二次設備誤動、損壞、甚至有的設備無法正常工作。而改造后的智能高頻開關電源紋波系數很小，輸出特別穩定。2）原來的相控電源采用硅堆調壓，硅降壓響應速度慢，反應時間為幾十毫秒，輸入電壓突變時在輸出上會產生很大的沖擊，因沖擊不穩定而易燒壞二次設備。而改造后的高頻開關電源采用無級調壓方式，響應速度快，輸入電壓突變時，模塊在200μs內調整完成，過沖小于5％。

3）原來的相控電源充電機、浮充機等噪音較大，且無降溫措施，有的變電站浮充機發熱嚴重。而改造后的智能高頻開關電源噪音小，模塊采用優質風機降溫，保證了模塊元器件正常工作，使值班人員的工作環境大大改善。

4）原來用的是鉛酸電池或鎘鎳電池，既需要專門設置蓄電池工進行維護、保養，還需要配備維護電池用的有關容器、儀表、原料、蒸餾鍋、蒸餾水等。而改造后用的是美國“理士”免維護電池，平時不需要進行一系列的維護工作，減少了人力物力。5）原來的相控電源功率因數低，一般在0.7以下，效率在60％左右，而改造后的智能高頻開關電源功率因數達0.9以上，效率高達94％以上。

6）原來的相控電源經常出現故障，有時因無法操作送電而造成原油生產損失，如1997年9月23日某110kV變電所因直流系統故障造成越級跳閘，全站失電，燒毀35kV線路3公里，其經濟損失高達400多萬元；近幾年直流系統經常出現各種故障給油氣生產造成了很大的損失，同時也給居民用戶生活帶來不便、給工業用戶帶來巨大的經濟損失。而改造成智能高頻開關電源后，直流系統至今未發生任何事故，供電更加可靠。

7）改造后的智能高頻開關電源具有48V電源出口，為變電站的通訊網絡等提供了電源，不必另外購置專門的48V電源，減少了設備的投資和占用空間。

8）改造后的控制母線有下述三種途徑供電，確保了控制母線供電安全可靠，做到了萬無一失。——在交流電正常時，控制母線可由整流模塊直接供電； ——在交流失電時，由降壓模塊供電；

——從電池90％電壓處通過二極管供電到控制母線。6結語

由于改造后的智能高頻開關電源系統性能穩定，精度高，安全、可靠性更強，創新點多，收到了良好的效果，取得了明顯的社會和經濟效益，為中原油田的油氣生產及其它負荷提供了可靠的電力保障。同時也為變電站實現自動化奠定了基礎。