鐵路信號電源設(shè)備維護鐵道信號自動控制專業(yè)教學(xué)72課件

鐵道信號自動控制專業(yè)教學(xué)資源庫《鐵路信號電源設(shè)備維護》德修身技立業(yè)鐵道信號自動控制專業(yè)教學(xué)資源庫開關(guān)電源德修身技立業(yè)高頻變壓器高頻變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器，主要用于高頻開關(guān)電源中作高頻開關(guān)電源變壓器，也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低，可分為幾個檔次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。

開關(guān)電源的基本工作原理是：用一個半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，該器件不斷地重復(fù)開啟和關(guān)斷，使得輸入的直流電壓在通過這個開關(guān)器件后變成了方波，該方波經(jīng)過電感、電容等組成的濾波器濾波之后便得到了另一個直流電壓。在一個開關(guān)周期內(nèi)，開關(guān)管導(dǎo)通的時間占整個周期的比例稱為導(dǎo)通占空比D。很明顯，當(dāng)開關(guān)周期不變時，導(dǎo)通占空比越大，負(fù)載上獲得的直流電壓越大。這就是PWM在開關(guān)電源中的應(yīng)用。開關(guān)電源需要具備的三個條件：1、開關(guān)：電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)。2、高頻：器件工作在高頻（如50KHZ），而非工頻狀態(tài)。3、直流：電源輸出直流。DC-DC變化。EMI(ElectromagneticInterference)，有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合（干擾）到另一個電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合（干擾）到另一個電網(wǎng)絡(luò)。在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。電磁干擾與諧波、功率因數(shù)降低已并列為電力系統(tǒng)的三大公害。開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷時出現(xiàn)過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du／dt，導(dǎo)致電磁干擾，同時產(chǎn)生諧波污染。EP諧波吸收裝置對此會有革命性的改變。直流斬波器又稱為截波器，它是將電壓值固定的直流電，轉(zhuǎn)換為電壓值可變的直流電源裝置，是一種直流對直流的轉(zhuǎn)換器。已被廣泛使用，如直流電機的速度控制、交換式電源供應(yīng)器(Switching-Power-Supply)等。直流斬波是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為DC/DC變換。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式，Ts(周期)不變，改變Ton(通用，Ton為開關(guān)每次接通的時間)，二是頻率調(diào)制方式，Ton不變，改變Ts(易產(chǎn)生干擾)。其具體的電路由以下幾類:1、Buck電路:降壓斬波器，其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。2、Boost電路:升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。3、Buck-Boost電路:降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同，電感傳輸。4、Cuke電路:降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相反，電容傳輸。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源)，同時還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。電氣非隔離型：Buck電路、Boost電路、升降壓、Cuk、Sepic、Zeta電氣隔離型：單端變換（正激、反激）雙端變換（半橋、全橋、推挽