ZMT48240智能高频开关电源系统用户手册.docx

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ZMT48240智能高频开关电源系统用户手册

ZMT48240/20智能高频开关电源系统

用户手册

扬州苏能电气有限公司

第一章系统概述1

1.1引言1

1.2系统的主要功能及特点1

1.3系统工作原理1

1.4系统的主要技术指标及参数2

第二章ZMT4820B开关整流器4

2．1ZMT4820B整流器概述4

2．2工作原理5

2．3性能参数6

2．3．5其它参数8

2．4整流插框输入输出接口9

2．5使用时注意事项9

2．6故障处理9

第三章监控模块说明11

3.1.1监控单元的结构11

3.1.2监控单元的功能17

3.1.3检测精度18

3.1.4报警19

3.2.1监控单元概述19

3.2.2监控单元上电19

3.2.3进入系统界面20

3.2.4实时数据显示20

3.2.5告警数据显示22

3.2.6系统参数设定22

3.2.7“系统维护与控制”菜单27

第四章设备的调试29

4.1系统开／关机29

4.2交流配电单元的调试29

4.3整流器的调试（参照第二章）29

4.4监控单元调试（参照第三章）29

4.5直流配电单元调试和电池连接29

4.6整机调试30

4.7接地线的连接30

第一章系统概述

1.1引言

ZMT48240/20智能通信电源系统是针对国内通信电源市场的需求而设计的无人值守式电源。

该系统由ZMT4820B高频开关整流模块构成，该模块采用了功率因数校正﹑PWM脉宽调制、平均均流和高可靠快速保护等先进技术，并将交流配电单元、直流配电单元、监控单元、整流模块﹑蓄电池组集中安装于同一个机柜上。

监控单元负责对系统的交流配电、直流配电、整流模块及蓄电池等进行综合管理。

监控单元实时的采集系统的运行数据，监测系统的工作状态，当系统故障时进行声、光等方式的告警并提供必要的保护措施。

ZMT48240/20电源系统适用于对中小型程控交换机、移动通信、卫星通信地面站、微波通信，也可对相应的其它通信设备供电。

1.2系统的主要功能及特点

1．系列化设计制造，可为用户配备48V/40A、48V/60A、48V/80A、48V/100A、48V/120A、48V/140A、48V/160A、48V/180A﹑48V/200A、48V／220A、48V／240A等不同容量的系列产品。

2．电源控制技术与计算机技术有机结合，实现了实时监测、实时控制整流模块、交流配电单元和直流配电单元的各种参数及状态。

3．采用平均电流均流技术，整流模块电流不均衡度<3%。

4．通过监控模块集中监控，具有“遥测、遥信、遥控”功能。

5．用户可根据具体情况选择交流输入方式：

单相交流输入；三相交流输入；两路单相交流输入自动切换；两路三相交流输入自动切换。

6．交流输入部分加装防雷装置。

7．极宽的电网电压范围（130VAC～300VAC），适用于电力供应不稳定地区。

8．良好的电磁兼容性，可与程控交换机等设备设置在同一机房。

1.3系统工作原理

如图1-1所示。

整流模块输出端、负载和蓄电池并联在一起。

市电正常时，电源系统以并联浮充方式工作，整流模块为负载提供工作电流，并且对蓄电池进行浮充充电。

市电故障时，蓄电池放电，接替整流模块给负载供电。

市电恢复正常时，整流模块重新投入工作，给负载供电，而且对蓄电池进行均衡充电，电池充满电后，电源系统自动进入浮充工作状态。

监控模块负责接收交直流配电和整流模块的信息，进行相应的控制，同时对蓄电池进行智能管理。

图1-1ZMT48240/20电源系统的工作原理框图

1.4系统的主要技术指标及参数

1.4.1系统的主要技术指标

一、输入指标

1．额定输入电压

线电压：

380VAC45～65Hz

相电压：

220VAC45～65Hz

2．蓄电池组电压：

－48V

二、模块间电流不均衡度：

≤3%

三、交流输入相电压过、欠压保护点指标

交流输入欠压保护点：

135±10VAC

交流输入欠压恢复点：

150±10VAC

交流输入过压保护点：

290±10VAC

交流输入过压恢复点：

285±10VAC

四、直流下电保护点指标

二次下电保护点：

46.0±0.2V

电池过放电保护点：

45.0±0.2V

五、抗雷指标

能耐受幅值大于5kV的10/700μs雷电冲击电压波。

能耐受幅值大于20kA的8/20μs雷电冲击电流波。

1.4.2机械参数

表1-1系统机械参数

名称

体积（高宽深）

重量

ZMT48240/20一体化机柜

2000600600（mm3）

180Kg

ZMT4820B整流模块

70×158×303（mm3）

2.3Kg

监控模块

85×400×355（mm3）

4.3Kg

1.4.3机柜的安装尺寸

图1-2机柜的安装尺寸

第二章ZMT4820B开关整流器

2．1ZMT4820B整流器概述

2．1．1概述

ZMT4820B整流器采用单相交流输入，额定输出48V/20A。

它可广泛用作各种小型交换设备、微波通信、数据产品以及光纤等通信设备的供电。

用ZMT4820B可以方便地组成60A以下的小型供电系统嵌入到通讯设备机柜中，不需要单独设置电源机柜。

也可组成240A以下独立的通信电源系统。

2．1．2外型结构及输入输出接口介绍

ZMT4820B开关整流器具有超小的体积和重量，外形尺寸仅为132mm（高）×73mm（宽）×290mm（深）,重量为2.3kg。

整流器的面板如图4-1所示,整流器后板如图4-2所示。

其中前面板包括指示灯、输出电流段码显示器（输出电流指示灯）、把手和固定螺栓，后板有与系统接口的两个接插头。

图2-1ZMT4820B整流器面板图

在图2-1中：

1：

告警指示灯：

整流器出现告警或整流器在启动过程中显示红色，否则不显示；

2：

限流指示灯：

整流器处在限流状态时显示黄色，否则不显示；

3：

输出指示灯：

整流器有电流输出时显示绿色，空载时闪亮；

4：

输入指示灯：

整流器辅助控制电源工作正常时显示绿色，否则不显示；

5：

输出电流段码显示器：

由十个LED组成，一个指示灯代表1.5A的输出电流；

图2—2ZMT4820B开关整流器后板图

图2－2中：

输出电压调节电位器：

顺时针调节时整流器输出电压升高，反之输出电压降低；整流器出厂时输出电压已整定好，无需调整，预设电压为（53.5±0.1）V（无调压PWM输入时）。

如果因特殊原因需要整定整流器的输出电压，可调节输出电压调节电位器。

为了不影响系统的均流效果，整流器输出电压整定值的精度应控制在±0.1V范围内。

2．1．3主要特点

ZMT4820B开关整流器主要特点如下：

1：

安全性和电磁兼容性符合相关的国际标准；

2：

输入电压范围宽，（AC130～300V）非常适合电网波动较大的地区使用；

3：

较宽的工作温度范围，在－15℃到50℃的温度范围内可以全额输出功率；

4：

体积小，功率密度高达400mW／cm3；

5：

可带电热插拔。

2．2工作原理

ZMT4820B开关整流器由前级有源PFC和后级DC/DC变换两级组成。

其原理框图见图4－3所示。

输出整流

滤波

功率

变换

功率因数

校正

整流

滤波

输入EMI

浪涌限制

交流直流

PWM控制

调频控制

辅助电源

信号检测信号调整工作状态指示

接口信号

保护电路

接口

图2－3ZMT4820B开关整流器原理框图

输入电路包括输入EMI限制电路、输入浪涌电流限制电路﹑整流电路，使整流器具有较小的开机浪涌电流和较好的电磁兼容性。

整流器直接进入前级功率因数校正电路。

功率因数校正电路采用DCM/CCM边界调频工作方式，输入端的功率因数接近1，谐波电流小于10％，以满足相应的国际标准。

主二级管零电流关断，主开关管零电流开通，功率器件工作应力较小，提高了系统的效率和可靠性，也使系统具有良好的电磁兼容性。

功率因数校正电路的另一个功能是对输入电压进行预调整，输出稳定的410V直流电压。

这样有利于后级DC－DC的优化设计，使系统具有良好的源效应。

后级直流－直流功率变换电路采用双管正激加无损吸收电路。

电路简洁可靠，开关管无直通之危险。

无损吸收减小了开关管在关断时的电压应力，输出端具有较小的电磁干扰。

整流器前后级都采用电流型控制芯片，具有快速的响应。

对使用不当或负载故障造成的输出短路提供快速的保护。

热插拔技术的采用使整流器可以即插即用，大大缩短整流器的MTTR，提高了系统的可维护性和可靠性。

内部具有输入过欠压检测和保护、输出过压保护、过流保护、过热保护等。

一方面，整流器通过接口电路实现自身各种告警信息的上报；另一方面，监控可以通过接口完成对整流器的调压及开关机控制，实现“三遥”功能。

辅助电源提供整流器内部控制电路所需的电源。

2．3性能参数

2．3．1交流输入参数

电压：

单相三线制AC130V～300V

电流：

最大输入电流为8A（在最低输入最大输出时）

频率：

45～65HZ

浪涌电流：

≤10A

效率：

≥90％

输入功率因数：

≥0.99

2．3．2直流输出参数

输出电压可调范围：

42V～58V连续可调

限流值：

20.5~21.5A，限流至输出电压（38±2）VDC以下回扫

稳压精度：

≤±0.5%

电话衡重杂音电压：

≤2mV

宽频杂音电压：

3.4kHz～150kHz≤50mV

0.15kHz～30kHz≤20mV

离散频率杂音电压：

3.4kHz～150kHz≤5mV

150kHz～200kHz≤3mV

200kHz～500kHz≤2mV

0.5kHz～30kHz≤1mV

峰-峰杂音电压：

≤200mV（20MHz带宽）

模块间均流能力：

≤±5%（20%负载以上）

2．3．3内部保护功能

1．交流保护功能

交流输入过压保护点：

（295±10）VAC，恢复点（285±10）VAC

交流输入欠压保护点：

（135±10）VAC，恢复点（150±10）VAC

2．直流输出保护

输出过压保护点：

（60±1）VDC，整流器停机﹑告警并闭锁，故障排除后，需要人工重新启动；

输出重载或输出短路：

限流回缩，短路回缩起始点为：

（38±2）VDC，短路排除后可自动恢复工作。

3．其它保护

过热保护：

整流器输出整流二极管附近机壳温度为（85±5）℃时，整流器开始降额，当其温度达到（95±5）℃时降额到60％，如果继续上升则关机并告警。

2．3．4安全防护参数

1．绝缘强度

输入对输出:

2000VAC

输入对机壳:

1500VAC

输出对机壳:

500VAC

2．漏电流

小于1.5mA（220V交流输入）

3．安全标准

符合EN60950的要求

4．电磁兼容

电磁兼容性能符合表2-1所示的标准

表2-1电磁兼容性能

传导干扰和辐射干扰

EN55022A级

电压波动闪变

EN61000-3-3

谐波

EN61000-3-2

静电放电抗扰性

EN61000-4-2

辐射电磁场抗扰性

EN61000-4-3

快速瞬变电脉冲群抗扰性

EN61000-4-4

对射频场感应抗扰性

EN61000-4-6

工频磁场抗扰性

EN61000-4-8

电压暂降、短时中断、电压变化抗扰性

EN61000-4-11

2．3．5其它参数

1．平均故障间隔时间

MTBF≥100000小时

2．工作环境

环境温度:

－