開關電源知識

開關電源知識大家都知道，通信設備一般采用直流電源供電（那么，直流電是怎樣得來的呢？它與交流電有什么關系）。目前，應用最廣泛的、提供直流電的設備是開關電源。高頻開關電源與相控整流器相比較，具有效率高、可靠性高、精度高、具有智能化管理功能、體積小重量輕和更換擴容方便等優(yōu)點。開關電源種類繁多、特點各異，我們公司使用的開關電源有艾默生、中達、中興等。一、 開關電源的分類：按開關電源容量大小分為大、中、小系統(tǒng)；按開關電源系統(tǒng)組成分為三柜、兩柜、獨立架系統(tǒng)，其中三柜系統(tǒng)由交流配電柜、直流配電柜和整流架組成，兩柜系統(tǒng)的交流和直流配電集成在一個柜子中，獨立架系統(tǒng)即交流、直流、整流三者集成于一個柜子中。諸位所接觸到的開關電源一般為獨立架系統(tǒng)。獨立架開關電源系統(tǒng)的組成：交流配電單元、整流單元（高頻整流模塊）、直流配電單元、監(jiān)控模塊。二、 開關電源系統(tǒng)組成1.交流配電單元：一般由交流開關、交流供電線路、交流防雷器件等組成。作用是引入一路或兩路三相交流電或單相交流電（接入網(wǎng)點基本上是使用單相電，模塊局有的采用三相電＜如安莊子、西花園、棉紡廠＞、有的采用單相電）經(jīng)交流輸入空開（過流、短路保護）、交流側防雷器（抑制雷擊沖擊電壓或浪涌過電壓），分配給整流模塊。. 整流模塊：進行AC/DC變換，輸出穩(wěn)定的直流電。. 直流配電單元：一般由正負銅排、保險＜熔斷器＞、直流空開、保護地、工作地、直流防雷組成，作用是向負載供電及電池充放電。. 監(jiān)控模塊：一般由電源板、信號采樣電路板、（信號）控制電路板、CPU板、通訊板、顯示板、信號指示燈等組成。

蓄電池組1蓄電池組蓄電池組1蓄電池組2直流負載1直流負載2直流負載3直流負載4三、開關電源的工作過程逆變控制電路將工頻交流電壓濾波后整流升壓變?yōu)橹绷鞲邏?，再以一定的開關頻率調(diào)制成特定的高頻交流，然后整流濾波為所需直流電壓。（通過控制器調(diào)整占空比使輸出電壓保持穩(wěn)定。）逆變控制電路線路濾波的作用：將交流電源中的尖峰等雜波過濾，給開關電源提供良好的交流 電；防止本機產(chǎn)生的尖峰等雜音進入電網(wǎng)。整流與濾波的作用：將電網(wǎng)交流電源整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。逆變的作用：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電。輸出整流、濾波的作用：根據(jù)負載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。四、監(jiān)控模塊的作用和參數(shù)設置（一）作用：1. 顯示功能。監(jiān)控模塊上都有一個液晶顯示屏，能顯示系統(tǒng)的各種運行信息，如直流電壓、電流、整流模塊工作狀態(tài)及各種告警信息等。. 參數(shù)設置。通過監(jiān)控模塊上的按鍵和顯示屏，按需要輸入、修改電源系統(tǒng)的工作參數(shù)。. 控制功能。根據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)，對被監(jiān)控的對象發(fā)出相應的動作指令，如改變整流模塊的輸出電壓和限流點、控制整流模塊的開關狀態(tài)等。. 告警功能。監(jiān)控模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)交直流配電工作狀態(tài)進行判斷，如有異常則發(fā)出聲（蜂鳴器）、光（故障燈）告警。.電池自動管理功能。監(jiān)控模塊可以實現(xiàn)對電池的均浮充轉(zhuǎn)換、充電限流保護、負載（二次）下電、電池下電保護、電池溫度補償，有的開關電源還具有電池容量計算和電池測試功能。電池容量計算是指實時計算蓄電池的剩余容量，放電時監(jiān)控模塊根據(jù)電池標稱容量、放電電流和放電時間等參數(shù)，計算出電池放出的容量，進而得到電池的剩余容量；同理，可計算出充電時的實時剩余容量。電池測試：當在監(jiān)控模塊上開啟電池測試功能后，監(jiān)控模塊根據(jù)設定的電池測試終止電壓控制整流模塊的輸出電壓，使其輸出電壓低于蓄電池的電壓，蓄電池開始放電。當蓄電池的電壓達到測試終止電壓或到了所設定的測試終止時間，監(jiān)控模塊終止電池測試，即控制整流模塊的輸出電壓恢復到正常浮充電壓，對蓄電池進行充電。在測試過程中，若系統(tǒng)發(fā)生異常，監(jiān)控模塊將自動終止電池測試。監(jiān)控模塊的電池測試功能大大提高了電池核對性放電試驗的安全系數(shù)，不過在電池測試前也應準備好發(fā)電機，以避免測試后期市電突然停電，釀成通信事故。. 為集中監(jiān)控提供了通信接口。（二）參數(shù)設置參數(shù)設置的合理與否將直接關系到開關電源的工作狀況。需要設置的參數(shù)主要有：均、浮充電壓，限流值、電池容量、過壓保護值、欠壓保護值、二次下電值、電池保護電壓等、溫度補償。1.均、浮充電壓（交流供電正常時，負載由開關電源供電，電池處于微充電狀態(tài)）的設置值：A、按電池說明書對電池的均、浮充電壓要求；B、按用電設備對直流電壓的要求。.限流值：即整流模塊的最大輸出電流值，設置限流值的目的是防止整流模塊輸出電流過大，造成電池充電電流過大，使電池損壞。整流模塊限流值的計算公式：[直流負載+電池充電電流（10%C10）]/開啟的整流模塊數(shù)，當負載、開啟的整流模塊數(shù)及更換不同容量的電池時，要及時對限流值進行修改。限流值必須設置準確，設置過大會對電池造成損害，設置過小會造成電池充電電流小于10%C10，電池容量不能及時恢復。.電池容量：根據(jù)開關電源所接蓄電池的實際容量設置，當電池多于一組時，有的開關電源分組設置，有的則按總容量設置（比如兩組500AH的電池，就設置成1000AH）。. 電池溫度補償：電池的標稱容量和浮充電壓均指環(huán)境溫度25攝氏度而言。當環(huán)境溫度升高時，浮充電壓要相應降低；反之，要升高。監(jiān)控模塊根據(jù)環(huán)境溫度變化情況，對浮充電壓進行調(diào)整。當環(huán)境溫度每升高一度，每節(jié)電池的浮充電壓下降3~7mv;反之，升高3~7mv。.二次下電電壓：二次下電是為了在電池放電的情況下盡量延長重要負載的供電時間，而對次要負載斷電，即給電池減輕負載，以延長供電時間。由監(jiān)控模塊根據(jù)設定的電壓值或放電時長，控制直流接觸器動作來實現(xiàn)。二次下電電壓設置要合理（一般在45V左右），設置過高（如51V）會造成一部分負載在電池安全放電范圍內(nèi)斷電，設置過低會造成電池放電電壓下降較快，不能保障重要用電設備的安全。（并不是所有的開關電源都具有此功能，即使有，也可設為關閉）.電池（下電）保護電壓：作用是防止電池過放電，一般電池過放電后會造成極板深層硫化，其容量難以恢復。因此，監(jiān)控模塊的電池下電保護功能，可以在電池電壓達到保護值時，控制直流接觸器動作斷開全部負載，達到保護電池的目的。電池保護電壓一般設為43.2V，低于二次下電電壓。五、 保險容量的選擇：保險的作用是過流和短路保護，確保電源設備安全。直流熔斷器的額定電流值應不大于最大負載電流的2倍。（各專業(yè)機房熔斷器的額定電流值應不大于最大負載電流的1.5倍。）六、 開關電源的維護開關電源宜放置在有空調(diào)的機房內(nèi)，機房溫度不超過28。0月維護項目：1.設備清潔；2.風扇過濾網(wǎng)清潔；3.檢查告警指示、顯示功能；4.接地保護檢查；5?測直流熔斷器壓降或溫升（小于80攝氏度）；6.檢查繼電器、斷路器、風扇是否正常；7.負載均分性能檢查；8.測量模塊輸出與匯流排連接處溫升；9.開關電源整流模塊參數(shù)、輸出電壓核對、調(diào)整；10.測各匯流條連接處、接線端子處溫升；11.檢查保護地、工作地接地線連