通信電源技術論文
通信電源技術是保證通信系統(tǒng)正常運行的重要條件。小編整理了通信電源技術論文,歡迎閱讀!
通信電源技術論文篇一
通信電源技術探討
摘 要 通信電源由直流供電系統(tǒng),交流供電系統(tǒng),接地系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng),防雷系統(tǒng)組成。電源的安全、可靠、是保證通信系統(tǒng)正常運行的重要條件。蓄電池組,高頻開關電源,UPS是通信電源的重要組成部分。
關鍵詞 蓄電池組;高頻開關電源;UPS
中圖分類號:TN86 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)18-0035-02
1 蓄電池組
1.1 蓄電池的結構及工作原理
蓄電池通常是指鉛酸蓄電池,它是電池中的一種,屬于二次電池。它的工作原理是:充電時利用外部的電能,使內部活性物質再生,把電能存儲為化學能,需要放電時再次把化學能轉換為電能輸出。
1.1.1 蓄電池的充電
蓄電池充電時,負極會析出氫氣,正極會析出氧氣。析出的氧氣到達負極,與負極起下述反應。正極析氧,在正極充電量達到70%時就開始了。
充電過程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
1.1.2 蓄電池的放電
蓄電池作為應急備用能源,其價值和性能是通過放電來實現(xiàn)的,蓄電池放電過程中的化學反應:
放電過程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
1.2 蓄電池的維護
在維修過程中,應經常檢查蓄電池的外觀,極柱。若發(fā)現(xiàn)電池槽,蓋發(fā)生破裂,以及結合部滲漏電解液,極柱周圍出現(xiàn)爬酸現(xiàn)象要及時更換電池。2 V蓄電池在投入運行后的前五年,12 V蓄電池在投入運行后的前兩年,每年應以實際負載進行一次核對性放電試驗,放出標稱容量的30%-40%。2 V蓄電池在投入運行后的第六年起,12 V蓄電池在投入運行后的第三年起,每年應進行一次容量試驗。
2 高頻開關電源
2.1 開關整流器監(jiān)控單元的原理
開關整流器監(jiān)控單元的單片機電路對電源參數(shù)進行實時采集。缺相檢測和網(wǎng)壓檢測電路對三相交流輸入進行缺相檢測和電網(wǎng)電壓檢測,檢測到的缺相信號和電網(wǎng)電壓信號送給單片機電路進行處理。單片機接受鍵盤指令,采用LCD顯示電源實時數(shù)據(jù)和控制菜單。輔助電源提供開關整流器內部控制電路所需要的各種電源。溫度檢測電路檢測主散熱器溫度,送給單片機系統(tǒng)。單片機系統(tǒng)根據(jù)主散熱器溫度,通過風扇控制電路控制風扇的工作狀態(tài)。
2.2 負荷均分的概念
一套高頻開關電源系統(tǒng)至少需要兩個高頻開關電源模塊并聯(lián)工作,大的系統(tǒng)甚至需要多達數(shù)十個電源模塊并聯(lián)工作,這就要求并聯(lián)工作的電源模塊能夠共同平均分擔負載電流,即均分負載電流。目前高頻開關電源均采用PWM型均流方式,是一種數(shù)字式調整均流方式,具有均流精度高,動態(tài)響應特性好,抗干擾性較好,模塊控制數(shù)多的優(yōu)點。
2.3 負荷均分的原理
US為系統(tǒng)取樣電壓,Ur為系統(tǒng)基準電壓,兩者比較后產生誤差電壓UD,UD與三角波比較產生一個脈寬調制方波信號,其波寬受UD大小控制。這個方波信號送至每個整流模塊,通過模塊內光耦,隔離,整形,放大后與模塊電流比較。這個比較信號再與模塊內的預先設定參考電壓值相疊加,調整模塊的輸出電流,改變模塊的輸出電壓,使每個模塊的輸出電流相等。
3 UPS電源
不間斷供電電源系統(tǒng)(UPS)是能夠持續(xù)穩(wěn)定不間斷向負載供電的一類重要電源設備。從廣義上說UPS包括交流不間斷電源系統(tǒng)和直流不間斷電源系統(tǒng)。長期以來,已習慣于把交流不間斷電源系統(tǒng)稱為UPS。
3.1 UPS原理
交流市電電源輸入由整流器轉換為直流電源。逆變器將此直流電源或來自電池的直流電源轉換為交流電提供給負載。市電中斷時,由電池通過逆變器給負載提供后備電源。市電電源還可通過靜態(tài)旁路向負載供電。需要對UPS維修保養(yǎng)時,可將負載切換到維修旁路供電,負載電源不中斷。
3.2 UPS幷機系統(tǒng)特點
并聯(lián)UPS軟件和硬件與單機模式完全一致。幷機系統(tǒng)的配置可通過參數(shù)設置軟件實現(xiàn)。幷機系統(tǒng)各單機的參數(shù)設置要求一致。幷機控制電纜形成閉環(huán)連接,為系統(tǒng)提供可靠性和冗余。雙母線控制電纜連接在兩個母線的任兩個UPS單機之間。智能幷機邏輯為用戶提供最大靈活性。例如,可按任意順序關閉或啟動幷機系統(tǒng)中的各單機??蓪崿F(xiàn)正常模式和旁路模式之間的無縫切換,并且可以自動恢復。即過載消除后,系統(tǒng)會自動恢復到原來的運行模式??梢酝ㄟ^各單機的LCD查詢幷機系統(tǒng)的總負載量。
3.3 UPS單機并聯(lián)的要求
多個單機并聯(lián)組成的UPS系統(tǒng)相當于一個大的UPS系統(tǒng)。但是具有更高的系統(tǒng)可靠性。為了保證各單機使用度相同并符合相關配線規(guī)定,應滿足以下要求。
1)所有單機必須容量相同并且并接到相同的旁路電源。
2)旁路電源和整流輸入電源必須接到相同的中線輸入端子。
3)如安裝漏電檢測儀器(RCD),必須正確設置并且安裝在共同的中線輸入端子前。或者該器件必須監(jiān)控系統(tǒng)的保護地電流。
4)所有的UPS單機的輸出連接到共同的輸出母線上。
3.4 UPS特殊工作模式
3.4.1 旁路模式
正常模式下,如遇逆變器故障,逆變器過載或手動關閉逆變器,靜態(tài)開關將負載從逆變器側切換到旁路電源側。如此時逆變器相位與旁路相位不同步,靜態(tài)開關將負載從逆變器輸出切換到旁路電源輸出,但會出現(xiàn)負載電源短時中斷。該功能可避免不同步交流電源的并聯(lián)引起大環(huán)流。負載電源中斷時間可設置,通常小于3/4周期。例如:頻率50 Hz時,中斷時間小于15 ms:頻率60 Hz時,中斷時間小于12.5 ms。
3.4.2 并聯(lián)冗余模式
為提高系統(tǒng)容量或可靠性,或既提高系統(tǒng)容量又提高可靠性,可將數(shù)個UPS單機設置為直接并聯(lián),由各UPS單機內的幷機控制邏輯保證所有單機自動均分負載。幷機系統(tǒng)最多可由4個單機并聯(lián)組成。
3.4.3 頻率變換器模式
UPS可設置為頻率變換器模式。提供50 Hz或60 Hz的穩(wěn)定輸出頻率。輸入頻率范圍40 Hz-70 Hz。該模式下,靜態(tài)旁路無效,電池為可選。根據(jù)是否需要以電池模式運行來確定是否選用電池。
3.4.4 自動開機模式
UPS提供自動開機功能,即市電停電時間過長,電池放電至終止電壓導致逆變器關機后,如市電恢復,經過延時后,UPS會自動開機。該功能及自動開機延時的時間可由調試工程師設置。
3.4.5 電池模式
由電池經過電池升壓電路通過逆變器給負載提供后備電源的運行模式為電池模式。市電停電時,系統(tǒng)自動轉入電池模式運行。負載電源不中斷。此后市電恢復時,系統(tǒng)又自動切換回正常模式,無需任何人工干預,并且負載電源不中斷。
3.5 UPS高級功能
UPS提供電池維護測試功能。電池定期自動放電,每次放電量為電池額定容量的20%,實際負載必須超過UPS標稱容量的20%。如果低于20%,則無法執(zhí)行自動放電維護。自動放電間隔時間30天-360天可以自行設置。電池自檢可禁止。
在線式UPS中,無論市電是否正常,都由逆變器供電,所以市電故障瞬間,UPS的輸出不會間斷。另外由于在線式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器,所以來自電網(wǎng)的干擾能得到很大的衰減。
參考文獻
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