高频开关电源使用探讨

近几年,从国外引进高频开关技术,在邮电通信系统中推广使用,并以其小型模块化、低噪、高效、智能管理等优越性能,引起通信行业及专家高度重视。紧跟交换,传输等通信网集中监控之后,通信电源系统乃至整个动力系统集中监控的呼声也越来越高,而随着开关变换技术日趋成熟,大量性能优良的高频开关电源在通信电源中的使用,使电源集中监控、集中维护、集中管理得以实现。实现全网监控指日可待。 一、通信用高频开关原理 开关电源(SWP)或开关整流器(SMR)是采用高频半导体器件和脉宽调制(PWM)技术的一种新型整流设备。与相控型整流器相比,具有体积小、重量轻、无噪声、效率及功率因数高,供电指标优良,融入计算机技术,便于智能化管理。其原理方框图如图1。     

自主均流高频开关电源的研究

由于大功率负载需求和分布式电源系统的发展，越来越多的电源系统采用模块并联技术。本文介绍了一种新型高频开关电源及220V／10A整流模块的实现。整流模块采用具有高可靠性的电流型PWM整流器及全桥变换电路，分别实现三相功率因数校正和DC／DC变换，模块间采用最大电流自动均流法(又叫自主均流法)实现自主均流。     

基于L6562的Boost仿真与电路设计

为了使电源达到较高的功率因数,并且实现低成本、高性能,本文首先对电源所用到的Boost电路进行仿真与计算,然后按照功率的要求,运用PFC技术,选择临界导电模式(CRM),采用意法半导体公司推出的高功率因数控制芯片L6562,设计一款PFC电路,使其系统的功率因数达到0.95以上.     

单相AC-DC变换电路的研究

有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,简称APFC)技术因能提高电力电子装置电网侧功率因数,并且通过减少电网谐波污染的方法,提高电网供电质量。在电力电子行业中得到广泛的应用。本系统设计采用有源功率因数校正(APFC)方法,利用UCC28019作为变换器主控制芯片,提高了电源的功率因数,并且采用MCU对整个系统进行监测,系统在设计时从布局布线和滤波等方面消除电磁干扰,能够实现输出电压、电流、功率因数的测量及中文显示功能。     

基于 MP4021GS-A 的60W LED 驱动电源设计*

采用 MP4021GS-A 方案,并充分利用芯片内部功率因数校正电路功能,设计一60W 反激隔离式原边反馈恒流驱动电源,节约了系统成本。分析反激式开关电源的基本原理、控制芯片的外围电路和高频变压器的设计,所设计的产品通过了赛宝实验室的相关认证测试,测试结果表明该电源输出稳定,功率因数大于0.9,对中小功率 LED 驱动电源设计具有一定的参考价值。     

一种新型高功率因数电源的设计

针对现有模拟控制技术实现功率因数校正(PFC)时,存在功率因数、效率过低,总谐波畸变率(THD)过大,系统不稳定等问题,设计了一种新型高功率因数电源和改进型算法。该电源在现有模拟电路的基础上进行创新,采用DSP数字双闭环控制,通过对改进型算法的分析,得出电压环、电流环控制系统的传递函数,设计并实现了交错并联Boost PFC新型电源。经过大量实验和测试可知,该电源的功率因数达到0.99以上,效率在0.95以上,THD小于3%,提升了系统的稳定性。实验和测试结果完全验证了新型电源的可行性和正确性,拥有广阔的应用前景。     

基于ST L6562的120W PFC线路设计与实现

为了使AC/DC电源在满足IEC61000-3-2谐波标准的同时能够实现低成本、高性能,对单级功率因数校正技术(PFC)的需求越来越紧迫,特别是小功率场合。本文按照不同划分原则对PFC技术分类讨论,指出单级PFC技术适用于小功率场合,是PFC技术在小功率应用中发展的必然趋势,同时也是目前PFC技术研究热点。选择临界导电模式(CRM),利用意法半导体(SGS-THOMSON)公司推出的功率因数控制芯片L6562设计一款性价比高的PFC线路,结果表明该电源系统的功率因数提高到0.98以上,总谐波含量低于2.5%,符合IEC61000-3-2谐波电流限制标准.     

一种高效反激式开关电源的设计与性能测试

采用有源功率因数校正(APFC)芯片TDA4863及DC/DC变换器芯片NCP1207设计了一种实用反激式开关电源。样机实验结果表明,所设计开关电源的功率因数高于0.95,整个电源系统的效率>85.8%,且总谐波电流畸变率<3.75%,电磁污染程度较低,因而此电压具有较高的实用价值。     

对《电容降压及其在供电电路中的选用》的补充

有些家用电器功率因数很低。例如,洗衣机的功率因数在0.5-0.6之间;电冰箱的功率因数在0.24-0.4之间;采用电感镇流器的日光灯功率因数在0.4左右。这些功率因数低的电器在交流电路中工作时,通过电器的电流I_L和两端的电压U存在着相位差φ,电流I_L做的功分为有功功率和无功功率两部分,有功功率P=UI_LCOSφ,其中COS_φ称为负载(电器)的功率因数。有功功率就是负载消耗的功率,单位是瓦。感性负载在工作时,电源和负载之间不断的进行着电场能量和磁场能量的交换,其能量交换的最大值叫无功功率,其值是Q=UI_Lsinφ,单位是乏尔。这种能量交换虽然负载没有消耗电能,但是,它不但使电源的容量得不到充分的利用,降低了电源的利用率,而且还使电路的电流增大,加大了线路的损耗,降低了供电的效率。如果在负载电源回路的两端并联一只容量适当的电容器C,就可以减少电源与负载之间的能量交换。     

一种高效单级变换式LED驱动电源设计

论文介绍了一种高效单级功率因数校正LED驱动电源。该电源采用SEPIC拓扑在临界导通模式下实现了功率因数校正和对LED灯的恒流驱动,电路采用单级PFC结构简化了电路结构,采用零电压开关技术降低了开关管的开关损耗。实验结果表明,该电源功率因数高、损耗小、输出稳定,可以高效率驱动LED灯工作。     

高品质变频电源的设计

介绍高品质变频电源的主电路结构和工作原理，由于整流器采用APFC技术，逆变器采用无相差频率跟踪技术，使输入和输出的功率因数都得以提高，这对电网、变频电源和负载的有效运行具有重要意义。     

发电厂直流电源改造分析

针对淮北发电厂一、二期直流电源系统运行中长期存在的问题,该文分析了直流电源系统改造的必要性,详细说明了高频开关电源的性能特点、高频开关电源模块工作原理及PWM工频变换技术,并介绍了淮北发电厂利用高频开关电源对原直流电源的典型改造方案。     

SoC处理器的电源管理系统设计

从软硬件角度探讨SoC处理器电源管理系统的设计,分析SoC处理器PMU的特征,根据其应用需求讨论有关PMIC的设计问题,包括：电源IC内部结构及选型原则,数字PMIC与传统电源IC相比所做的改进,一种新的电源管理总线——PMBus和一种高度整合的PMIC应用。从嵌入式操作系统的角度分析了动态电源管理系统的设计。     

基于虚拟仪器和组态软件的船舶电能质量监控系统

船舶电力系统是一个独立的、完整的小型电力系统,对电能质量要求较高。为了实时监测船舶电网电能质量,基于虚拟仪器和组态软件开发一套电能质量监控系统。该系统采用DSP实时采集电能质量数据,数据分析和处理由LABVIEW软件完成,实现电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡、电压波动等电能质量指标的计算和分析,最后,将电能质量关键数据通过OPC传送给船舶能量管理集控中心,对船舶电力系统进行统一能量管理提供数据支持。     

矩阵变换器励磁控制的无刷双馈风力发电系统

应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力, 交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求. 而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压, 输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压, 输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制. 利用矩阵变换器, 通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率, 为风力发电系统提供励磁. 压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略, 对电机的转速和功率因数进行控制. 采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统, 仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性, 为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.     

数字控制技术在本质安全型开关电源中的应用

针对部分本质安全型开关电源产品在实际应用中存在输出功率小、工作频率低、输出纹波较大、故障率高等问题,提出了一种基于数字控制芯片DSPIC30F1010/2020的本质安全型开关电源的设计方案,给出了该开关电源的总体结构,重点介绍了该开关电源的硬件电路及其数字控制器的软件设计。通过理论分析、整体设计、仿真、实际电路的调试及安全火花试验,验证了数字控制技术在本质安全型开关电源中应用的可行性。     

基于单片机和变频调速技术的水塔液位控制系统研究

为了解决传统水塔水位控制系统存在控制精度低、能耗大的缺点,采用了一种基于单片机技术和变频调速技术相结合的系统来控制液位高度。介绍了该液位控制系统的各基本电路的组成以及其工作原理。并分析各组成电路的硬件设计和整个系统的软件设计。该控制系统可实现过低过高水位报警、过低过高警戒水位自动处理以及正常水位处理变频电机调速供水等功能,提高了水塔供水系统的工作效率。     

降低OFDM系统峰均比的PTS重复搜索算法

针对正交频分复用（OFDM）系统在多个子载波信号叠加输出时,容易出现高峰值平均功率比的问题。研究了系统中出现过高峰均功率比的原因,并对现有两种概率类抑制峰均功率比技术进行了相关仿真比较。提出了一种基于部分传输序列技术的抑制PAPR重复搜索算法。该方法采用重复分块搜索方法,对最优的相位序列进行二次搜索。仿真结果证明,与传统PTS算法相比较,改进算法能够在搜索复杂度较低的情况下,获得良好的峰值平均功率比降低性能。     

基于嵌入式Linux系统的电源管理软件

针对嵌入式系统的低功耗要求,提出高效的电源管理方案。在高级电源管理技术的基础上,增加启动加载程序对电源管理的支持,修改Linux内核代码以对S3C2440处理器和系统外设进行电源管理,建立用户空间电源管理守护进程。在YLP2440开发板上进行实验,实验结果表明,当系统处于空闲状态时,在2种典型的系统工作频率下,该电源管理软件系统可将系统功耗降低至未进行电源管理时的11.67%和12.96%。     

反应堆中子脉冲信号预处理系统研制

针对目前反应堆中子脉冲信号预处理系统信号传输干扰大和参数调节稳定性差的问题,设计出一种集成前置放大器、脉冲主放大器和高压电源为一体,具备智能调节控制参数的低噪声反应堆中子脉冲信号预处理系统。采用集成化与模块化技术,系统根据功能不同分为预处理装置和调节控制盒,其中预处理装置包括脉冲放大模块、参数调节模块、低压电源模块和高压电源模块。采用智能化调节技术,设计了基于SPI总线的远程软件参数设置功能,利用数字电位器实现无按键智能调节脉冲放大甄别阈和中子探测器工作高压。试验结果表明,该系统能有效便捷地获取关键工作参数,满足了核测设备的数采装置获取准确中子计数率的要求。