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电子电力用高频整流电源的控制技术研究

2018-05-16黄允明

科学与技术 2018年19期
关键词:通信系统

黄允明

摘要:随着现代社会经济的迅速发展和科技的快速进步,我国的电子通信技术和电力操作电源系统也随之得到突飞猛进的发展,这种发展直接体现在了电子通信系统技术核心的高频开关电源整流电源和电力高频开关电源技术上。高频开关技术的主要特点是超级安全,久耐用性,正因为其特点经常被用于通信系统,电力运行电力系统,电力设备采用该技术,具有高效可靠的维护优势。本文通过分析电子电力行业用高频整流电源,讨论其结构,探究其工作机理,并将其应用于整流电源,期待其发展,从而提升电子电力行业的整体发展。

关键词:高频开关电源;通信系统;整流电源

一、高频开关电源整流电源的组成

开关稳压器利用开关电源进行电力的有效地转换,主电路,控制电路,检测电路,辅助电源共同构成高频开关电源整流电源。通信用高频开关电源的主电路由输入滤波,逆变,整流,输出整流滤波四部分组成。输入滤波的主要作用是可以滤除杂波,阻碍本机的杂音传播到公共电网;通过逆变器可实现整流直流到高频交流的转换;整流的作用是可以将输入的来自电网的交流电转为直流电然后输出;输出整流滤波的功能是消除纹波并消除噪声,从而提供稳定的直流电源。用于通信的高频开关电源与其他电源相同。直流负载,可将电源从直流或交流电转移到另一个电子设备。通信高频开关模式电源整流电源和线性电源有很大差异,可以在全开和全关之间连续切换。晶体管消耗的时间非常少,并且低耗散和高耗散转换中减少了能量浪费。相反,通过线性开关电源连续消耗传输晶体管中的功率来实现输出电压的灵活调整。高频开关电源整流电源的优点是功率转换效率高。高频开关电源整流电源与线性电源比较,更小、更轻便是由于其变压器重量更轻、尺寸更小。但是更复杂、能耗更小、效率更高、速度更快、可靠性更强、扩容和维护也更加容易。开关电流的抑制会减轻由此而引起的电噪声问题,功率因数较差也可能是由于设计过于简单。

二、电子电力通信用高频开关电源整流电源应用的优势和劣势

线性稳压器工作效率高是高频开关电源整流电源的绝对优势,变压器重量轻,尺寸小虽然是高频开关电源整流电源的特点,但是它设计和生产工艺更加复杂,优势也更加明显,工作效率更高,所以在开关晶体管时功耗很小。由于变压器尺寸较小,且比重型线路变频器轻,因此发热较少,待机时功率损耗较小,待机功率损耗通常远小于变压器。有优点和缺点。制作和设计的复杂性是高频整流开关电源的劣势,避免电磁干扰可通过低通滤波器对高幅度,高频率产生的能量阻挡来实现纹波电压和谐波频率在开关频率处的下降。由于其很容易受到电磁的干扰,就还很可能会引起谐波失真。

三、电子电力高频开关电源整流电源技术的应用

电力运行电源是用于发电厂和各种变电站的DC电源装置,包括供给断路器的断开和闭合。二次回路仪表,继电保护,控制,应急照明等低压设备。中国的电力目前正在使用晶闸管相控直流开关电源。不尽人意的是此种高频开关电源在整机效率低和输出纹波电压低,高频开关整流电源体积大。随着现代电力电子技术的快速发展,高效率,高可靠性的大功率高频开关电源及其技术已广泛应用于计算机,航空航天,仪器仪表,通信等方面。体积小,重量轻,效率高,输出纹波小,模块叠加N+1热备份设计是高频开关电源优于计算机管理优势。在通信系统中,高频开关电源用于谐波分析与处理,静态无功补偿器用于异常谐波。抑制与平波处理是通过有功功率滤波器的组合系统来进行的。通过高频开关电源从输入交流电转换出稳定的直流输出,其具有高效运转的特征,它能够不断随着负载发生时根据实际情况来变化,先天休眠功能是高频开关电源系统的优点,可以进一步提高工作效率。前提是确保输出功率保持不变,为了便于实现降低能源消耗的目的,尽可能的减小输入功率。若需要直流输出时变压器的交流电压则输出整流电压。研究发现,该系统采用静态无功补偿器和有源电力滤波器相结合,具有功率因数校正,电压稳定和谐波抑制。据分析,电力运行电源组合系统配置及组合系统原理进行的控制方法,是通过使用合适的滤波器将这些谐波电压及调节系统之间最小化,进而形成相互作用。通过滤波器的设计,可以实现降低谐波电流并消除电力系统与负载之间的相互作用,它可以根据负载发生时的实际情况变化,实现N+1模块的软关断或软启动,在该操作的操作期间,确保了工作效率比值可以达到峰值。

四、用于電力通信的高频开关电源整流电源的技术和前景

实际生产和生活中,有功功率滤波器和静态无功补偿器的组合具有稳定电压、校正功率因数、抑制和谐波的作用。根据实际情况的这种组合控制可以通过晶闸管或二极管转换器有效的向DC电源提供动态或者静态无功补偿,以解决工业电力系统的供电问题。变换器拓扑是通信用高频开关电源整流电源技术发展的重要领域,它可以帮助降低开关损耗和开关应力及帮助减小电源变换器的质量体积大小,这又有助于延长通信的高频开关电源的使用寿命。现在科技发张突飞猛进,数字化技术应用于通信用高频开关电源的发展也愈加深入,数字化技术除了可以保护控制通信用高频开关电源、监控电路,还可以控制电路的控制功率、闭环控制、开关器件的驱动,帮助数字化技术更好地服务于通信用高频开关电源整流电源。据研究,电器的体积重量和供电频率的平方根呈反比关系,所以高频化就可以实现通信用高频开关电源整流电源设备的质量和体积的减小,这样一来除了可以节约材料,还可以节约电能。在另一个领域,研究发现,高频化和磁集成之间存在相互渗透的关系,两者关系有严谨化、合理化的特点,并且在热和机械层面都实现了优化设计。这样就为充分发挥通信用高频开关电源整流电源的作用提供了很有效的技术支持,可以进一步推动通信行业的发展。

五、结语

电子电力高频整流电源技术不仅能够在一定程度上提高整体工厂的工作效率,还能够减少其对环境的污染,在追求经济效益的同时努力保护环境效益,充分实现经济效益和环境效益共存的未来社会发展目标。现代开关电源替代线性电源和相控电源是时代潮流,将成为未来电力运行电力系统快速发展的基础和核心。还有许多其它专用电源和工业电源以开关电源技术为中心,等待人们开发。稳定直流电源的输出是高频开关电源整流电源的优点,可以有效地将输入交流电转化成直流电源高效运行,并随负载率的发生产生随机变化,且高频开关电源整流电源先天的自然休眠功能可以进一步的提高操作的工作效率,根据其特点识别,进行的应用推广值得提倡,应大力的在社会发展中推广应用。希望通过这篇文章可以让读者比较深入直观地了解到通信用高频开关电源整流电源技术,可以认识到通信用高频开关电源整流电源近年来的智能化发展方向,引起广大学者和同行的反思和交流,推动通信用高频开关电源整流电源技术的发展,共同为我国通信领域的进步做出贡献。

参考文献

[1]王聪,赵振民,张志丰等.新型软开关电力高频开关整流电源[J].电源世界,2002(1):18-22.

[2]张瑞萍,曹亮.用于电化学工业的高频整流电源设计[J].电力电子技术,2010,44(8):100-101.

[3]陈颖,刘振兴.大功率高频高压整流电源的研制[J].电力电子技术,2011,45(10):52-53.

(作者单位:广东顺德三扬科技股份有限公司)

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