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EDS系列智能高频开关电源系统是乐清市琪德电气有限公司凭借高素质开发队伍、丰富的现场经验集多年电源产品开发经验和广大用户设备网上运行经验设计开发的适合各类变电站的高频开关直流系统及相关配套设备。现已广泛应用于从500KV到10KV不同电压等级的变电站及开闭所15MW-60MW发电机组的电厂国家重点工程如地铁、油田、化工、冶金等。 1 K1B07整流模块 1.1 K1B07工作原理及特点 整流模块的原理框图如下图所示。 三相交流输入首先经防雷处理和EMI滤波。该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰保证模块后级电路的安全。 三相交流经整流和无源PFC后转换成高压直流电经全桥PWM电路转换为高频交流再经高频变压器隔离降压后高频整流输出。 模块控制部分负责PWM信号的产生及控制保证输出稳定同时对模块各部分进行保护提供“四遥”接口。 模块采用无源PFC技术功率因数达到0.9以上采用高频软开关技术使模块转换效率得到大大提高可达94%。 直流 220V 220V 交流 380V 380V 防雷EMI 无源PFC 全桥 整流 DC/DC 变换器 平滑 滤波 保护 输出 风机转速控制 主 控 器 过 温 保 护 采样反馈 通讯、监控接口 过压过流及短路保护 整流模块的原理框图 - 1.2 K1B07主要技术指标 交流输入 三相输入额定电压380V50HZ 电压变化范围380V±15% 频率变化范围50HZ±10% 直流输出 输出额定值 7A/230VK1B07 电压调节范围180V-286VK1B07 输出限流范围times;额定电流 稳压精度≤0.5% 稳流精度≤0.5% 纹波系数≤0.1% 转换效率≥94%满负荷输出 动态响应在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≤200цS超调≤±2% 可闻噪声≤55dB 工作环境温度-5℃ -- +45℃ 绝缘 绝缘电阻直流部分、系统部分与地之间相互施加500V/50HZ的交流电压绝缘电阻>2MΩ 绝缘强度交流部分、直流部分和机壳间直流部分与机壳间施加50HZ的2KV 的交流电压一分钟无击穿无闪弧 四遥功能 遥控开/关机、均/浮充 遥调输出电压、输出限流均连续可调 遥测输出电流、输出电压 遥信开/关机状态、工作状态 结构外型 - 4 - 模块尺寸宽×高126.5×221.5(前面板) 、宽×高×深110×198×310(箱体) 模块重量6.2Kg 1.3 K1B07面板说明 1.4 K1B07功能说明 A. 保护功能 输出过压保护 输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故为杜绝此类情况发生我公司的高频模块内有过压保护电路出现过压后模块自动死锁相应模块故障指示灯亮故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行过压保护点设为320V±2VK1B07。 输出限流保护 每个模块的输出功率受到限制输出电流不能无限增大因此每个模块输出电流限制为额定输出电流的1.05倍如果超负荷模块自动调低输出电压以保护模块。 短路保护 整流模块输出特性如下图输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零限制短路电流在限流点之下此时模块输出功率很小以达到保护模块的目的。模块可长期工作在短模块前面通风孔 故障 工作 指示 把手 模块后面输出电压调节 输入输出插座 导向孔 风扇 路状态不会损坏排除故障后模块可自动恢复工作。 模块并联保护 每个模块内部均有并联保护电路保证故障模块自动退出系统而不影响其它正常模块工作。模块并机输出示意图如下图所示。 过温保护 过温保护主要是保护大功率变流器件这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值正常工作情况下系统设计留有足够余量但在一些特殊条件下如环境温度过高、风机停转等情况模块检测散热器温度超过85℃时会自动关机保护温度降低到70℃时模块自动启动。 过流保护 过流保护主要保护大功率变流器件在变流的每一个周期如果通过电流超过器件承受电流关闭功率器件达到保护功率器件的目的。过流保护可自动恢复。 B. 设置功能 电压调节功能 负载增大 I 整流模块输出特性 V 输出短路 模块并机输出示意图 整流模块N ··· + - 并联保护电路 整流模块2 并联保护电路 整流模块1 并联保护电路 在模块的后面有输出电压调节电位器在无模块监控时可调节此电位器改变输出电压。在有模块监控时输出电压由监控系统设定电位器调节无效。 无级限流 通过监控系统可在额定电流内任意设置限流点。 遥控功能 可遥控模块的开/关机、均/浮充电压转换。 1.5 K1B07模块技术特色 A. 带电热插拔技术 我公司通过长期研究解决了大电流连接及带电连接的器件保护等问题。整流模块设计成可带电插拔使模块的更换极为方便更换一个模块最多只需30秒钟使系统维护变得安全、简单、高效。 B. ZVS软开关技术 为了使开关电源能够在高频下高效率地运行我公司不断研究开发高频软开关技术已开发成功ZVS边缘谐振技术使开关过程损耗大为降低从而进一步减小体积、减轻重量、极大提高模块性能。 a. ZVS软开关优点 开关损耗小 可实现高频化极限频率可做到1-2M、开关过程在平滑状态下实现 恒频运行谐波成份小 无吸收电路 功率管的电流、电压应力小 b. ZVS软开关基本原理 硬开关过程和ZVS软开关开关过程比较如下图。 VDS I VDS I 硬开关过程 ZVS软开关开关过程 nbsp; 功率MOSFET损耗由三部分组成开通损耗、关断损耗和导通损耗组成硬开关在开关过程中电压和电流同时变化即存在高压大电流的状态此时损耗很大导致整机效率低功率管温升高一般需要加吸收电路以转移开关损耗。 ZVS软开关开关过程中开通时VDS降到0V时电流上升关断时电流降到0A时VDS上升因而理论上无开关损耗虽然实际中VDS和电流变化还是会有一定的重迭但开关损耗和硬开关相比较大大降低。 ZVS软开关的电压和电流的变化平滑VDS无过冲因而输出谐波成份小、电磁干扰小。 2、 使用环境 2.1 在海拔2000米以下工作。 2.2 环境温度不低于-10℃不高于+40℃设备存储的环境温度允许为-40℃~+60℃。 2.3环境相对湿度不超过90%环境温度50℃。 2.4 运行地点无导电尘埃没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。 2.5 在室内场合下使用。 2.6 不符合以上条件的特殊使用单位应定货时提出以保证本产品能够可靠地工作。