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   電力用智能高頻開關整流式充電電源

類型：
【軟件】 上傳： 2012-12-14 13:56:28 大小： 1111KB
說明： 摘要：智能高頻開關整流式充電電源，由微機監控模塊和充電模塊組成。本文從這兩方面出發，對其進行介紹。一方面對充電模塊的功率轉換部分及保護部分進行簡要介紹，另一方面闡述微機監控模塊軟硬件的設計框架。 　　關鍵詞：高頻開關電源調制解調器IGBT模塊綠色電源 　　Design of Intelligent High- frequency Switching Power Supply in Power System Abstract:Intelligent high- frequency charging power unit is of switching/rectifying type,consisting of microprocessor based supervising and control module.This article mainly introduces the power conversion part and protection part of the charging module and on the other hand.It introduces the design concept of the software and hardware for the microprocessor based supervising and control module. 　　Keywords: High- frequency switching power supply Modem IGBT module Green power unit 　　圖2微機監控模塊主程序框圖 　　注：I1為浮充電流轉換點，I2為主充電流轉換點，U2為主充穩壓點，IW為穩流點。 　　運行安全。對A/D參數進行設置，是為了調試方便，使顯示的電壓、電流值與實際相符。若當前系統存在故障，則微機監控模塊立即發出聲光報警，液晶屏顯示當前故障和發生時刻，同時微型漢字打印機也把所顯示的內容打印出來。當故障消失后，回到主菜單顯示。另外在正常工作情況下，按下打印鍵，可以打印出除時間參數以外的任何當前液晶顯示畫面。所設定的各參數保存于外部DS12887時鐘芯片內，在監控模塊掉電的情況下，各參數值也不會丟失。程序設計中，利用定時器0來進行A/D采樣和各開關量采集，利用定時器1進行鍵盤處理，利用定時器2進行讀DS12887時鐘。在時間參數菜單內，可以對時間和日期進行設定。為了使程序明朗直觀，程序采用模塊化設計方法，各模塊相互獨立，對于模塊間不可缺少的聯系，在RAM中開辟了若干標志單元，各模塊可根據當前的工作狀態在標志單元中設定標志位做相應處理。液晶漢字顯示的字庫，是利用漢字提取軟件，直接從UCDOS內提取，特殊字符利用軟件自編點陣。液晶進行漢字顯示時，首先將漢字點陣內容送至液晶的CGRAM單元內，顯示時讀取該單元的內容就可以了。通信協議采用電力系統“循環遠動規約”，監控系統具有“四遙”功能。上下微機傳送數據采用CRC校驗，以保證數據傳送的正確性。 　　圖3電源模塊原理圖 　　4強電磁干擾問題的解決辦法 　　(2)采樣電路和開關量采集電路采用光電隔離且采用多次電容濾波。 　　(3)模擬與數字電路間進行光電隔離。 　　(4)測量的電壓與電流信號，采用中值和均值混合濾波方式。 　　(5)軟件采用模塊結構設計，在每個模塊之后和程序存儲器空白區加軟件陷井，并且在一些重要跳轉指令之后加了軟件冗余指令。 　　實踐證明，經過以上處理，微機監控模塊的抗干擾能力大大提高了。 　　5電源模塊功率電路的設計 　　6充電程序及原理 　　通過微機監控模塊，可以設定電源模塊的充電方式。 　　6.1手動充電方式 　　在電源模塊參數設定菜單內選手動充電方式，即進入設定恒定電流值選項。這種充電方式采用恒流限壓兩階段充電。電池虧容的情況下，首先進入恒流充電，經微機監控模塊的檢測與判斷，當達到轉換電壓時，便進入恒壓充電方式。這種充電方式一般是適用于對新電池進行活化處理或對電池進行快速充電。 　　6.2自動充電方式 　　在參數設定菜單內，選自動充電方式，即進入自動充電狀態。這時候各電源模塊工作于恒壓限流運行方式。它為經常負載提供電流的同時，也向電池組浮充電，來補充電池組本身的能量自損耗。當電池組虧容后，電源模塊經微機監控模塊的判斷后，便進入主充電狀態，先以恒流充電，當達到轉換電壓時，就以恒壓充電。補充到電池額定容量后，這時候電源模塊對電池組的充電電流也達到主充與浮充的臨界轉換點，經微機監控模塊檢測與判斷，便自動轉入恒壓浮充工作狀態。見圖2所示流程圖。各充電電源模塊既采樣輸出電壓，還要采樣通過電池本身的電流，把采樣信號送到微機監控模塊。由于在電池組中串聯了精度極高的電流霍耳元件對電池充電電流進行采樣，可以精確地補充放電量，不需人為計算和控制，這樣就保證了電池組既不虧容，也不過充，從而大大延長了電池的使用壽命。 　　7保護電路 　　本電源模塊設有獨立的故障檢測系統，檢測輸入過壓、欠壓和過流、短路、過熱等故障。出現故障時，由繼電器引出提供給微機監控模塊。所有這些均為恢復性保護，當發生保護后，待故障消失時，模塊能自動恢復工作。其中一個或幾個電源模塊因故障停止工作，并不影響其他模塊的正常工作。下面簡單介紹一下過流保護電路，其原理框圖如圖4所示。過流保護能否在主電路發生過流時準確及時動作，不但決定功率IGBT器件能否正常工作，而且將決定整個電源模塊的可靠性及其是否具有實用價值。為了解決這一問題，經大量的研究與試驗，研制出過流保護專用電路。此電路由主檢測動作電路和緩沖加速電路組成。工作原理如下，在主電路中串聯一個采樣用的錳銅片Ro，如圖3所示。在Ro上所采到的電壓信號U是由公式U=IR確定，此信號通過屏蔽線送到X5∶1與X5∶2之間。當U達到某一確定值URO時，檢測電路立即動作，使高速光耦迅速導通，電壓信號送到保護信號入口，從而使脈寬調制器封鎖脈沖，電源模塊停止工作。待過流信號消失后，此時U為了進一步提高整個系統的可靠性，本電源模塊設計了備用電路，此電路能夠在微機監控模塊發生故障時，繼續保持各電源模塊正常工作。 www.whtlhgdq.com
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