高频电源范文第1篇

[关键词]电除尘器 高频电源 应用

中图分类号：X701.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0361-01

引言

随着国家排放标准的趋严，以及节能减排国策的施行，大气粉尘污染治理应用行业也出现了新的特点。提高除尘效率，降低能耗，成为发电企业当前的一个主要问题。电除尘器高频电源的应用，为此开辟了一条新的道路。

1.电除尘器的工作原理与组成

电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃煤或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是治理环境污染，提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是：烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中烟尘的目的。火电厂一般机组功率较大，如60万千瓦机组，每小时燃煤量达180T左右，其烟尘量可想而知。因此对应的电除尘器结构也较为庞大。一般火电厂使用的电除尘器主体结构横截面尺寸约为[25～40]×[10～15]平方米，如果再加上6米的灰斗高度，以及粉尘运输空间高度，整个电除尘器高度均在35米以上。对于这样的庞大的钢结构主体，不仅需要考虑自主、烟尘荷载、风荷载、地震荷载作用下的静、动力分析，同时还须考虑结构的稳定性。电除尘器的主体结构是钢结构，全部由型钢焊接而成，外表面覆盖保温材料结构。为了设计制造和安装的方便，结构设计采用分层形式，每片由框架式的若干根主梁组成，片与片之间由大梁连接。为了安装蒙皮和保温层需要，主梁之间加焊次梁。对于如此庞大结构，如果均按实物连接，其工作量与单元数将十分庞大。按工程实际设计要求和电除尘器主体结构设计，主要考察结构强度、结构稳定性及悬挂阴极板主梁的最大位移量。对于局部区域主要考察阴极板与主梁连接处在长期承受周期性打击下的疲劳损伤；阴极板上烟尘脱落的最佳频率选择；风载作用下结构表面蒙皮与主、次梁连接以及它们之间刚度的最佳选择等。

2.影响电除尘器效率的因素

2.1燃煤电厂烟气及粉尘的性质，烟气性质主要取决于燃烧成分，与锅炉燃烧方式，制粉系统形式及其运行操作条件有关；粉尘性质主要取决电阻，粉尘浓度，粒径分布及形状密度，摩擦角，黏附力等。

2.2电除尘器的结构特点。如电场长度及电场串联数，电极结构形式，电场集尘面积，极间距离，供电方式，振打方式，电气控制特性，气流分布情况及辅助设施的可靠程度等。

2.3操作因素，如锅炉有关运行参数，飞灰可燃物，电场的漏风，振打，粉尘的二次飞扬等，运行中电场电晕功率越大除尘的效率越高，所以要选择合适的火花频率。一电场火花率为120次/min，二，三，四电场可以逐渐下调，四电场火花率可以在10-20次/min或更低。电晕电流逐渐上升，从第一电场至末极电场，电流能够接近到额定电流，但第一电场一般至少达到额定电流值的35%-40%。电压高低则要视烟气及粉尘情况而定，但末极电压一般最低，因效率高的电除尘器其末极电场的伏安特性已接近热态下的空载伏安特性。例如当末极电场闪络频繁，电流较小而前几极电场都运行正常时，可以从以下几方面找原因：

（1）电极上积灰是否严重，后极电场粉尘粒径细，黏附力强，积灰现象普遍比前极电场严重，还要检查振打装置，是否正常工作。

（2）是否存在漏电现象，检查灰斗是否堵塞，绝缘部件是否结露，污染。

（3）供电装置是否存在“假闪”现象，假闪现象可能由本机灵敏度高引起的，也可能因抗干扰能力差，如接地，屏蔽没做好等。

3.高频电源的优势

3.1基于高频开关技术的高频电源是一个与线路频率无关的可变脉动电源，频率为25～50KHz，输出为纯直流。它给电除尘器提供了接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，针对各种特定的工况，可以提供最合适的电压波形，从而提高除尘效率。与工频50/60Hz高压电源相比，高频电源纯直流供电时的输出电压纹波通常小于5%，远小于工频电源35%～45%的纹波百分比，其闪络电压高，运行平均电压可达工频电源的1.3倍，运行电流可达工频电源的2倍，在同样的电场里，能够输入更多的功率，从而能够有效的提高收尘效率。高频电源间歇供电时可有效抑制反电晕现象，实现保效节能，特别适用于高比电阻粉尘工况。

3.2高频电源采用单片机为核心的微机控制器。火花检测与控制采用全新硬件检测，对各种火花检测特别可靠，对微弱火花也捕捉无遗。闪络电流无冲击波，电场电压恢复极快，损失极小。具有纯直流供电与间歇供电两种方式，纯直流供电采用调频方式调压，间歇供电Pon及Poff均可调节，针对各种特定的运行工况，可以提供各种合适的电压波形，特别适用于前电场及高比电阻粉尘，能有效抑制反电晕现象的发生。高频电源安装于第一电场能解决前电场电晕封闭最有效的手段，由于“空间电荷效应”的原因，第一电场电流通常很小，提高电流十分困难。为了提高电流，工频电源常常采用强行供电和高火花工作方式，但是仍然效果不佳。采用高频电源可以轻松地将电流提高一倍。增大荷电强度，减轻后电场的负荷，这种电源应用方案已在工业应用实践中得到验证。针对电除尘器负载变化的特殊性，高频电源充分展现了控制性能灵敏、电压恢复快、保护功能完善等优点。

3.3高频电源体积小、重量轻，只有常规工频电源的几分之一，占地空间小，便于安装。采用三相电源平衡输入，对电网无污染，无缺相损耗，属于绿色电源。效率与功率因数高，效率通常大于93%，功率因数通常也大于93%，比工频电源节能20%以上。高频电源安装在除尘器顶部，设备集成一体化，电缆用量明显减少，同时，不占用控制室空间，还可以节省土建施工成本。

3.4高频电源具有高低压一体化控制功能，包括振打控制和断电振打控制，高频电源还具有反电晕检测控制，采用大屏幕LCD中文显示控制终端作为人机接口，240×128点阵带背光，图形菜单操作，人机交流简洁明了。使用通讯协议与上位机接口，能够接受计算机的各种命令，并将高频电源的各种参数、故障状态、运行工况实时传送至计算机，实现远程软启动、软停机功能。

4.结语

目前电除尘器高频电源自主技术日渐完善，已广泛应用于火力发电的烟气粉尘治理。高频电源的广泛应用实现了电除尘器配套电源技术水平的飞跃，极大拓展了电除尘器的适用范围，同时，高频电源的应用，使很多已建成投产的电除尘器在较小的资金投入下，获得很高的除尘效率，降低排入，对环保节能减排有积极的作用。

参考文献

[1] 赵会良，罗承沐等.电除尘中的高压供电技术.高电压技术，1996（1）.

高频电源范文第2篇

【关键词】DSP 高频 通信电源 探讨

随着电力通信网络建设的全面铺开，各地方电力通信服务的领域也得到了快速扩展。从现实的角度来看，电力通信系统当中各环节的运作都脱离不开系统电源装置的电流供给，整个高频通信电源装置的性能至关重要。从以往高频通信电源的设计及其目前应用情况来看，将朝着高效率、高频化的通信电源系统研发方向发展。为此，需要将原有的通信电源装置进行改良设计，经研究可知，在DSP支撑下的高频通信电源装置的设计是在开关电源功率因数校正原理的基础上而来的，该电源开关的频率为100KHz。

1 分析基于DSP的高频通信电源的可行性及其设计方案

1.1 基于DSP的高频通信电源的可行性研究

近年来，凭借多项科技的发展，我国的通信网络运行更为高效，其中的各部分装置的性能也越来越优良。在具体执行通信系统操作的过程中，系统的电源特性优劣对于整个环境中的电流分流以及系统稳定都有一定的影响。在以往，普通的通信电源的应用使得通信网络的高效能运作受到了一定的阻碍。为了升级通信网络中的各项功能，便提出一种基于DSP的高频通信电源的设计方案，以供构建更加完善的通信系统的过程中实施。

DSP是数字信号处理器的缩写，它是一种用数值计算的方式来对信号进行加工的技术类型的装置。该装置是具备专用的计算机性能的一种芯片，DSP技术在实践领域中的应用范围较为广泛，且该装置的应用特性极佳。

1.2 基于DSP的高频通信电源的设计方案分析

从具体情况来看，“小型高效”是电源系统装置发展的主流趋势，凭借先进的技术手段来实现高频化的电源设计，是当前乃至未来一段时间通信直流电源的发展方向。从整体情况来看，基于DSP的高频通信电源的设计方案的整个设计内容较为繁杂，但其核心就在于将数字信号处理器与整个电源系统相匹配，从而实现高效能、高频化的通信电源系统设计的目标。在DC/DC变换电路上所采用的是全桥移相控制的ZVS变换器，它作为电源装置的主变换电路。通过深入了解全桥移相控制变换器的工作原理，能够发现其存在全桥移相控制变换器副边占空比丢失的问题，因此，在DSP的支持下，将其结构进行适当的调整，即保留以往高频变压器原边串联的谐振电器装置的架构，并同时在滞后桥臂处增加辅助谐振网络的移相全桥的变换结构。这样一来，便可以实现超前臂与滞后臂开关管装置的零电压开关的设计，极大地改善了以往通信电源的性能。

2 基于DSP的高频通信电源设计方案的实现

2.1 在DSP支撑下的高频通信电源设计方案的实现

通过对集中常用的电源模块实施并联操作的测试可知，系统当中电流的自动均流状况都存在一定的问题，在此基础上，提出了一种将控制电路相结合的实用性平均电流自动均流电路的设计方案，这便解决了应用原有通信电源所产生的电流分流等现实问题，提升了电力能源的有效利用，以及维护了通信设备的安全、稳定运行管理。从实践操作过程来看，高效率是考核通信电源装置运作效能最关键的指标，对于高功率因数的通信开关电源而言，可以用两级电路组成的运作方式来实现高效率方案的设计，相对来讲，为了保证装置设计的经济性，小功率通信电源就无需进行此操作，并尽量降低通信系统中小功率期间的损耗。

2.2 综述基于DSP的高频通信电源装置的优势

从以往的研究过程中可知，电源的控制已经从传统的模拟控制形态跨越至全数字化控制的阶段，这也是通信电源装置技术沿革的必然发展方向。之所以会设计一种基于DSP的高频通信电源装置，其原因在于这套智能化的控制系统能够模拟人脑的思维模式，提升通信电源装置在整个系统中的自适应等方面的性能，强化通信系统的运营服务质量。此外，鉴于DSP的体积较小，且系统升级便捷，如若在日后遇到硬件资源配置等问题，则也极容易快速调整，不会影响整体通信系统的有序运作，与此同时，基于数字信号处理技术的高频通信电源装置控制系统的可靠性较以往有所该善，这样一来，该设计方案具备较高的产业价值，会带动产业经济的发展。

3 结束语

总而言之，通过分析高频通信电源及其相关技术的基本发展状况，能够了解到实际应用中对高频通信电源装置的需求，并以实践经验来探究更先进的高频通信电源。经研究分析以及实际运用可知，基于DSP的全数字控制下的高频化、高效率的新型通信开关式电源装置，能够辅助系统环境得到性能更稳定的直流电，而且，相比以往所采用的电源装置的形态而言，基于DSP的高频通信电源装置的体积更加小巧，但其为整个系统所输送的直流电量更充沛，可以满足系统应用的现实要求。

参考文献

[1]曾令燎，郭钟宁，贾雪奎等.基于DSP的高频高能脉冲电解电源设计[J].电加工与模具，2013，05（05）：35-36.

[2]刘敏，李永江，刘泽军.基于DSP的通信电源监控系统的设计[J].电源技术，2013，12（12）：2214-2216.

[3]曾敏，魏良红，马成等.基于DSP的高频逆变电阻点焊电源的研究[J].机械工程学报，2011，06（06）：82-85.

[4]刘敏，邓海丽，李永江.基于DSP的高频加热电源能量监控系统设计[J].电源技术，2013，09（09）：1684-1685.

作者简介

胡诚（1982-），男，湖北省咸宁市人。大学本科学历。现为国网鄂州供电公司工程师，从事电力系统通信运行检修工作。

作者单位

1.国网鄂州供电公司 湖北省鄂州市 436000

高频电源范文第3篇

关键词：高频；开关电源；变压器；优化设计；

电源变压器间接起着使电子设备正常工作的作用，如何对电源变压器进行优化，使开关电源的高频化与高功率密度化得到有效体现，这是相关人员应该研究的。本文主要针对高频开关电源变压器的优化设计进行分析。

一.高频开关电源变压器的主要概况

1、高频开关电源的形成

开关转换器就是借助于开关管，对其的开合状态进行高频控制，主要目的是使电能的形态适用于开关，开关管一般来说具备的是半导体功率。开关电源是将电源转换器作为关键构件，将其输出电压控制在一定范围内，并对电路起到一定的保护作用。在开关电源进行工作时，可以借助于高频DC/DC转换器，使开关电源转换器具备高频化，这就形成了高频开关电源。

2、高频开关电源的主要构成

有四部分，分别是开关型功率变换器，整流滤波电路，交流直线转换电路以及控制电路[1]。

3、变换器的分类方式

分类方式有五种，其一是按驱动方式进行分类，主要是自激式和他激式。其二是依据拓扑结构进行分类，主要是隔离式和非隔离式。而隔离式又分为正、反激式，全、半桥式，推免式，非隔离式又分为升、降压型。其三是根据输入输出间的电器隔离有无情况，分为隔离式和非隔离式。其四是按照DC转换器和开关条件分为软、硬开关两种。其五根据电路组成可以分为谐振型和非谐振型。

4、变压器的主要构成

变压器的主要结构就是磁芯和绕组。磁芯的工作状态有两种，一种是双极性，一种是单极性，这两种工作状态的出现和输入高频开关电源变压器的波形有关[2]。磁芯在变压器中发挥作用时，会产生损耗，经研究，这些损耗分别是磁滞损耗，涡流损耗以及剩余损耗。绕组的损耗则主要是直流和交流状态下的损耗。为了减小绕组的损耗，就要对组成绕组的绕线材料进行选择，避免选择细导线，将电流密度控制在满足要求的范围内，对导线直径也应严格要求，使其大小适中。

二.高l开关电源变压器优化设计

1、设计参数选取

在变压器发挥作用前，要对其的相关参数进行设计，这些参数之间存在制约，并不能同时对这些参数进行标准设置，比如变压器的规模大小和功率、漏感和分布电容等，所以在不同的应用场合，先要考虑适合此种场合的相关参数，对于其他相互依存的参数稍后考虑。高频变压器需要设计的参数有很多，文章主要选取影响力比较大的参数进行分析，主要有三方面。

其一温升。变压器长时间处于工作状态，会使得内部的铁芯不能保持原有的性能，使绕组有烧焦的味道，这是因为这些部件在运行时会摩擦生热，传递给变压器，使其本身成为热源，还会通过辐射和对流，使周围的环境受到温升的影响，严重时，会使变压器产生热击穿问题，对变压器的使用周期造成威胁[3]。相关人员在意识到温升的后果，就要对其进行优化控制，将相关部件产生的热量集中到一起，对其进行集中处理，使优化处理后的热量得到有效分散，不会对变压器本身以及周围的环境产生热影响。

其二是分布参数。分布参数主要包括漏感和分布电容，这两者对于高频开关电源变压器产生不同程度的损坏。不同种类的变换器，对于分布参数的处理方式不同，可以将开关式的变换器作为研究对象，经研究发现，漏感能使电路中的电压在短时间内急剧增大，一直到峰值，作用于电路中的相关器件，这些器件没有充足的反应时间，从而导致其不能维持原有的功能；分布电容会在短时间内，促使电流急剧增大到峰值，在降低充电效率的同时，使开关和二极管的使用寿命遭到威胁，并不能完全发挥原有的功能[4]。所以为了使变压器的质量受到的影响小一些，要对分布参数进行优化设置，可以使其尽可能地减小，两者在实际的变压器运行中，属于相互作用和相互制约的，不能同时减小，对其进行优化时，要慎重选择要减小的参数值。对于谐振式变换器，就可以直接对分布参数值进行准确设计，因为这种变换器可以将分布参数吸收为谐振参数的一部分，会对其进行利用。

其三是损耗与效率。变压器在正常工作时，会消耗部分功率，这就是输入功率和输出功率不对等的原因，损耗的功率主要作用于磁芯和绕组，组成变压器的金属有铁和铜，在不同的条件下，产生的损耗变化也有所差异。通过变压器的短路试验和空载试验就可证明这一结论，为铁损提供额定电压，测量这个条件下，铁损的变化，发现其和负载电流无关，不会发生损耗程度的变化，相反，铜在额定负载条件下，其损耗会因负载不同，产生不同程度的损耗，一般和电流的平方呈正相关。

2、优化目标

对高频开关电源变压器进行优化，主要目的就是使其原有的性能得到完善，使其整体规模变小，重量减轻，高频化和高功率密度化性能更显著，还要使变压器的各种相关参数得到合理的设置，总之就是使变压器在开关电源中的核心地位得到体现，使其对开关电源的作用力更大。确立了具体的优化目标，就要充分考虑影响目标实现的因素，分别进行优化设计。比如为了使其效率达到最大，就要使变压器的绕组初次发挥作用时的损耗程度得到控制，铜损和铁损是等同的。为了使变压器的体积和重量便于携带，对组成变压器的结构磁芯与绕组要慎重合理选择。

3、优化设计方法

磁芯和绕组作为变压器的主要构件，不同的表现形态对于变压器的性能影响不同，为了使变压器得到有效优化，就要对不同状态下的构件进行比较选择。首先是磁芯结构，磁芯结构主要有矩形和环形两种，在这两种形态的基础上，结合变压器作用的电子设备种类，对初级绕组匝数和绕组结构进行合理的设置选择，因为它们直接影响着磁芯截面积的大小，绕组尺寸以及磁芯窗口面积的控制情况[5]。所以在进行变压器的优化设计时，在保证进行绕组的匝数和层数不同的前提条件下，比较变压器的体积、重量和损耗程度，选出最优方案。

三.高频开关电源变压器的应用

经过比较，发现矩形磁芯相比环形磁芯在等同的条件下，会有不同的表现，前者表现更为紧凑，原因有两方面。其一是变压器在作用时，需要对其进行固定，环形磁芯组成的变压器会占用部分磁芯，而矩形变压器则是借助于下侧磁芯。其二两种形态的变压器的绕组内侧长度对于磁芯窗口的影响不同，环形变压器因为有较大的冗余空间，使得磁芯窗口不能完全发挥它的功能，而矩形变压器的磁芯窗口则不受影响，还是会得到有效利用。

结语

信息化时代，各种功能的电子设备层出不穷，而这些电子设备的正常运行，需要借助高频开关电源，如何使开关电源更加高频化和高功率密度化，如何使其更加便于携带，就要对电源开关的变压器的各种参数进行合理设计，对组成变压器的磁芯与绕组进行材料和形态的选择，以使变压器得到最优的设计方案，为开关电源的质量提供保障。

参考文献：

[1]常乐.高频开关电源变压器的优化设计及其应用[J].电子技术与软件工程，2017，（01）：235.

[2]甘焯欣.高频开关电源变压器优化设计分析[J].电子制作，2016，（02）：28.

[3]孙筱琳，李国勇，王志海.高频开关电源变压器的设计分析[J].自动化技术与应用，2008，（06）：53-56.

高频电源范文第4篇

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

1、前 言在电力系统中，直流电源作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用，是发电厂和变电站比较重要的设备。因直流电源故障而引发的事故时有发生，所以，对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求。传统的直流电源多数采用可控硅整流型。近几年来，我国电网已经全面采用智能化的高频开关电源，这种电源系统具有许多优点：安全、可靠、自动化程度高、具有更小的体积和重量、综合效率高以及噪音低等，大大降低了运行人员的工作量，适应电网发展的需要，值得推广使用。高频开关电源整流器的工作原理：交流电源接入整流模块，经滤波及三相全波整流器后变成直流，再接入高频逆变回路，将直流转换为高频交流，最后经高频变压器、整流桥、滤波器后输出平稳直流。这种高频开关电源主要由高频开关充电模块、集中监控器和蓄电池组等组成，其中充电模块和集中监控器具有内置微处理器，智能化程度高。高频开关电源系统正常运行时，充电机的输出与蓄电池组并联运行，给经常性负荷供电，同时对蓄电池进行浮充电，以补充蓄电池的自放电。当交流电源输入中断后，由蓄电池组给负荷供电，以保证对负荷连续不间断供电，当交流电源恢复正常后，系统自动对蓄电池进行均充电，对蓄电池大量放电后进行电能的快速补充。

2、高频开关电源的原理和特性

2.1高频电源系统方框图

高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电，再经过开关电源变换成高频交流电，通过高频变压器变压隔离后，由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出，见图1。

图1

2.2采用高频化有较高技术经济指标

理论分析和实践经验表明，电器产品的体积重量与其供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz时，用电设备的体积重量大体上降至工频设计的（5～10）％。这正是开关电源实现变频带来明显效益的基本原因。逆变或整流焊机、通讯电源用浮充电源的开关式整流器，都是基于这一原理。

那么，以同样的原理对传统的电镀、电解、电加工、浮充、电力合闸等各种直流电源加以类似的改造，使之更新换代为“开关变换类电源”，其主要材料可以节约90％或更高，还可节电30％或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高，促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化，既可带来显著节能、节材的经济效益，更可体现技术含量的价值。

2.3设计模块化——自由组合扩容互为备用提高安全系数

模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。实际上，由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的应力（表现为过电压、过电流毛刺）。为了提高系统的可靠性，而把相关的部分做成模块。

把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去，构成了“智能化”功率模块（IPM），这既缩小了整机的体积，又方便了整机设计和制造。

多个独立的模块单元并联工作，采用均流技术，所有模块共同分担负载电流，一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载电流。这样，不但提高了功率容量，在器件容量有限的情况下满足了大电流输出的要求，而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块，便极大地提高了系统可靠性，即使万一出现单模块故障，也不会影响系统的正常工作，而且为修复提供了充分的时间。

3电力智能高频开关整流器与原始直流设备的性能比较

以前我国各地的发电厂、水电站及500kV、220kV、110kV、35kV等各类变电站所使用的直流电源设备，大部分采用的是相控电源，由于受工艺水平和器件特性的限制，上述电源长期以来处于低技术指标、维护保养难的状况。由于受变压器或晶闸管自身参数的限制，上述电源存在很多不足之处，已远远不能满足飞速发展的电力工程的需要，而以体积小、重量轻、效率高、输出纹波低、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出、N＋1冗余等为特点的高频开关电源逐步取代相控电源已是大势所趋，特别是近十年来电力电子技术的迅猛发展以及功率器件制造技术的提高，更使高频开关电源的可靠性及适用面大大优于前者，所以自上世纪90年代以后，美国、德国等西方发达国家新建电厂和变电站的相关设备已全部采用高频开关电源，并完成了对旧有电源设备的改造。而我国在近几年来也逐步完成了从原始直流设备到高频直流电源的过渡。

表1高频开关电源直流系统与常规电源直流系统的比较

由以上表格我们可以看出，智能型高频开关电源与传统的相控电源比较，主要技术指标均优于部标1～2个等级以上，具有以下优点。（1）相控电源硅整流器采用1+1主从备份方式，而高频开关电源采用N+1模块冗余并联组合方式供电，即如果N个模块的输出电流能满足充电电流需要，则采用N+1模块平均分配，因此，可提高系统运行可靠性。个别模块故障时，可带电更换，不影响系统的正常运行，扩容维护方便。（2）可控硅整流器运行于浮充电方式时，直流输出的纹波系数较大，曾发生中央信号装置误动作和高频继电保护误发信号等事故，按部颁要求纹波系数不大于2%。另外，可控硅整流器与蓄电池并联运行，纹波系数较大时，若浮充电压波动或偏低会出现蓄电池脉动充电放电现象，对蓄电池不利。高频开关电源的充电装置采用多个智能化模块并联组合供电，使得供电质量和技术参数明显提高。模块采用准谐振技术（或脉宽调制技术）和电流电压双环控制技术，提高开关工作频率，开通损耗小，输出电压的纹波系数很小，一般≤±0.1%额定电压，进而可防止蓄电池脉动充电放电，延长蓄电池的使用寿命，可靠性更高。（3）高频开关电源整流模块具有内置微处理器，是提高设备管理水平的基础，在满足直流系统故障信号应尽量完善的前提下，使接线简单，安装调试快捷。除了能在面板上直接显示输出电流和电压及模块的各种运行状况外，还能通过监控模块与电力系统的自动化网或变电工区直流班监控系统通信，进行远程监视和对模块各项操作，实现四遥功能。传统的直流电源一般在屏柜上装设电流、电压表和其它专用装置对设备进行监视，且这些测量值不能经通信口实现远程监视（微机型除外）。即使有遥测，也是采用直流采样方式，采样点不多，对反映各种运行状况的信号也以接点方式接至光字牌或遥信屏，因此，接线繁琐，自动化程度低，实现遥控和遥调功能的难度较大。 （4）按部颁要求，充电时稳流精度误差≤±5%，浮充电时稳压精度误差≤±2%。而高频开关电源稳压、稳流精度更高，其误差一般≤±0.5%，可避免对蓄电池过充、欠充，保证蓄电池运行在最佳状态。阀控式电池容量大、维护量孝放电倍率低，适用于大容量的直流电源。从原理性能看，高频开关模块适合与阀控式电池配套使用。（5）高频开关电源整流模块具有并联运行方式下自动均流功能。同时，设有过流、过压及瞬时短路保护，安全可靠的防雷措施，能有效地承受输出短路冲击。另外，采取多重有效措施，防止高频电源及谐波对交流电网侧的干扰。（6）高频开关电源综合转换效率高，多数厂家的转换效率达到90%以上，而相控电源转换效率一般只有60%～80%。再有一大特点就是这种电源系统设有微机型集中监控装置，可以支持多种通信协议，与调度中心或变电工区的直流班监控系统通信，对直流系统进行四遥监控，具有测量模块的输出电流和电压、直流母线电流和电压、电源的输出电流和电压、电池充放电电流和电压等；控制电源的开关机等；控制高频开关电源实现对蓄电池浮充、均充方式的自动转换；控制硅链的自动或手动投切，保证控制母线的稳压精度等功能。同时，这种系统还设有专用微机绝缘监察装置，能实时显示母线电压和正、负母线对地绝缘电阻的大小及发出异常报警，对各回馈线的绝缘情况进行巡检，指示具体发生故障的回路，这种选线功能为查找直流接地带来极大方便。

4、结束语

目前，我国正大力实施变电站的无人值班管理，因此，对设备的选择将会朝着小型化、少维护或免维护及自动化程度高的方向发展。高频开关直流电源正能适应这种要求，经过这几年的运行考验，这种产品的性能已逐步成熟、稳定。凭着优越的技术性能和良好的价格性能比，高频开关电源将成为直流电源的首选产品。参考文献

[1] 白忠敏，刘百震，於崇干《电力工程直流系统设计手册（第二版）》，2009年，中国电力出版社

[2]DL/T 857-2004《电力用直流电源监控装置》 国家经济贸易委员会

[3]DL/T 781-2001《电力用高频开关整流模块》 国家经济贸易委员会

[4]DL/T 459-2000《直流电源柜订货技术条件》 国家经济贸易委员会

[5] DL/T 5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规程》 国家经济贸易委员会

[6] 国家电网公司.《直流电源系统管理规范》.北京：中国电力出版社，2006.

高频电源范文第5篇

【关键词】高频开关电源 节能技术 发展 应用

高频开关电源节能技术的应用措施在多样化的电源系统中占据核心地位。譬如大型电解电镀电源，由于其重量及体积上的特殊性，促使高频开关电源节能技术在实际电源应用过程中的利用效率得到提升，此外还能对成本投入进行控制。

1 开关电源技术发展

1.1 高频化发展方向

经由理论分析及实验验证，电器产品的体积重量与其供电频率的平方根成反比。若对电源频率进行调整，从50Hz提升至20kHz之后，用电设备在质量及体积上出现下降，并达到工频设计数值的5%-10%左右，在材料节省方面可以达到九成甚至更多，而电能节省方面则可以节省三成或更多。随电子工艺技术的飞跃发展，电子功率器件已实现高频模块化，大功率开关电源成本显著降低，体现了高技术含量及实用性推广价值。

1.2 模块化发展方向

高频开关电源技术的模块化主要就是指功率器件以及电源单元等方面的模块化。近几年，大多数公司认为开关功率器件把驱动电路和过流保护、短路保护、过热保护、欠压保护等多种保护集成在同一模块内，从而真正意义上实现“智能化”功率模块。模块化设计促使不同元器件间不再使用传统意义上的引线连接，从而有效降低寄生电感及电容因为频率提升对其产生的影响，此外通过合理化、严谨的电、热及机械层面的优化设计措施，从而全面提升系统可靠性。

1.3 数字化发展方向

由于数字式电路及信号所展现的重要性不断增加，数字信号处理技术随着发展也不断趋向承受成熟，相对模拟信号展现出非常多的优势，如实现计算机处理控制措施、减少杂散信号的干扰作用，从而促使自诊断等新型技术的植入。所以数字化技术在智能化高频开关电源中往往是经由计算机完成控制行为，并展现出非常重要的使用意义。

2 高频开关电源工作原理、构成及在火电厂的应用

2.1 高频开关电源工作原理

目前状态下的高频电源，在其运作过程中往往经由三相交流电在滤波或整流的作用下，产生530V左右的直流电压，另外在全桥逆变作用之下获得到20kHz左右的交变电流，之后由于高频变压器升压整流措施实现高频高压脉动直流的传输行为。当前状态下的电除尘器高频电源是利用高频开关技术而形成的逆变式电源，此外供电电源往往通过系列性窄脉冲产生，实际控制措施存在多样化，并且基于电除尘器运作情况选择合适性电压波形，全面提升供电效率实现节能目标。

2.2 高频开关电源主要构成

当前状态下的高频电源的结构组成主要包括低压配电系统、全桥逆变器、大功率高频高压变压器以及控制电路等等。高频开关电源实际运行过程中，高频电源中的低压配电系统往往安置于高频电源配电盘之中的电气箱，除却高频电源具备的供电作用不谈，可以针对性完善集成作用下的高频电源内部加入、振打及风机组成中的供电作用，另外若设备出现严重故障后，进行断电保护措施。全桥逆变器中存在的逆变电路，是由全桥串联谐振逆变器构建，在滤波及整流电路作用下构建530V左右的直流电流，并通过逆变措施，让其成为20kHz左右的高频交流电，并传输到高频高压变压器之中。油浸设计措施之下的大功率高频高压变压器，是高频电源中具备重要意义的组成部分之一，经由逆变电路实现高频交流电升压，经由整流后，形成高频高压脉冲直流并向除尘器传输。控制电路在构成上主要包含电源电路、驱动电路以及DSP控制电路。

2.3 高频开关电源技术在火电厂中的应用

譬如佛山某垃圾焚烧电厂现存的四套双室四电场电除尘器，实际有效通流面积达到230m2，而j极线主要指的是新RS管状芒刺，其中电源配置了高压硅整流变压器，控制运行机理是：交流电源经过升压变压器升压后，经全波整流形成直流再输送至电场。通过针对性的改造，四套除尘器已经都改造成为高频电源，其除尘效率有显著提高及能耗大为减少。通过节能减排的有效改进措施，促使电除尘改造能够在高频开关技术中发挥重要作用，改善当地环境带来了经济效益的同时社会效益也很显著，并且也提升了企业绿源形象。

3 结束语

综上所述，应用高频开关电源技术能够帮助当前火电厂的整体耗能及废气排放得到有效控制，从而全面提升整体工厂工作效率，并且在此基础上实现生产成本的有效降低，促使其在市场中具备足够的地位。当前，高频开关电源技术在电镀、电解、电加工、浮充、电力合闸等领域应用同样得到了广泛推广。

参考文献

[1]郑昕昕，肖岚，刘新天，何耀，曾国建.两级宽输入开关电源占空比振荡的几何分析[J].电气传动，2016（05）：199-203.