智能高频开关电源风冷模块用户使用指导书文档剖析.docx

1、智能高频开关电源风冷模块用户使用指导书文档剖析第3章 智能高频开关电源风冷模块3.1 UT系列模块工作原理及特点 2 3.1.1 模块工作原理简介 23.1.2 模块工作原理框图 23.1.3 型号说明 33.1.4 UT系列模块型号与尺寸 33.1.5 模块主要特点 33.2 模块技术指标 43.3 外形结构与接口 53.3.1 外形图与面板结构尺图.53.3.2 模块输入输出接口尺图.53.3.3 模块固计.63.4操作说明 73.4.1 数码显示板.73.4.2 拨码位置与功能对应系.93.4.3 电压电流询.93.4.4设置参数.103.4.5模块控制.113.4.6测量校准.123.

2、4.7 故障信息询.133.5保护功能.143.6通讯功能 . 153.7模块均流 153.8 UT220D20Z-2外形结构与接口 163.9 UT220D40Z-2外形结构与接口 17 3.10 模块散热设计 . 193.11模块安装指导.193.12 故障护.19 3.13包装、运输、储存 193.1 UT、UF系列模块工作原理及特点3.1.1 模块工作原理简介 三相交流首先经防雷处理和EMI滤波，该部分电路可以有效的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，经过LLC谐振电路后转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后整流输出。 模块

3、控制部分负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护，提供“四摇”接口。 UT模块采用无源PFC技术，功率因数达到0.94以上（UF系列可达0.85以上），采用先进的LLC谐振高频软开关技术，模块转换效率大大提高，最高可达94%。 均流控制实现各模块并机时输出自主均流，使各模块并机工作时均分负载。 模块监控采用单片机控制，实现模块输出电压、电流采集；实现开关机，均浮充、输出电压、输出电流控制；实现电源参数设置和参数校准；电源工作参数通过RS485通讯口上传给主监控，接受主监控指令对电源模块进行控制。3.1.2 整流模块的原理框图如3-1图所示：图3-1：整流模块的原理框图3

4、.1.3 型号说明（以UT220D10Z-2、UF220A22005为例） 额定输出电流：3、5、10、20A UT 220 D 10Z -2 UF 220 A 220 05公司产品版本 额定输出电压：220、48、110VDC 额定输出电流：5、10、20、30、40A A：交流输入，D：直流输入表示直流交流输入电压：220V额定输出电压：220VDC、110VDC、48VDC公司产品系列（三相风冷系列）公司产品版本（单相风冷系列）图3-2：模块系列型号说明3.1.4 UT、UF系列模块型号与尺寸表3-1所示：序号模块型号输入电压(V/AC)输出额定电压（V/DC）输出额定电流（A）模块重量

5、（KG)尺寸（深高宽mm）1UF220A22003单相220V220V3A4KG315 x178 x88 2UF220A22005单相220V220V5A4KG315 x178 x88 3UF220A11005单相220V110V05A4KG315 x178 x88 4UF220A4820单相220V48V20A4KG315 x178 x88 5UT220D10Z-2三相380V220V10A5KG315 x178 x88 6UT110D10Z-2三相380V110V10A5KG315 x178 x88 7UT110D20Z-2三相380V110V20A5KG315 x178 x88 8UT2

6、20D20Z-2三相380V220V20A7.5KG400 x230 x130 9UT110D40Z-2三相380V110V40A7.5KG400 x230 x130 10UT220D30Z-2三相380V220V30A15KG430 x103 x390 11UT220D40Z-2三相380V220V40A15KG430 x103 x390 表3-1：UT、UF系列模块型号与尺寸3.1.5 UT、UF系列模块主要特点： 输入电压工作范围宽：323VAC456VAC。 采用无源PFC技术，功率因数高，功率因数可达0.94(UF系列可达0.85）。 采用先进的LLC谐振高频软开关技术，效率高，功率

7、密度高，模块效率可达到94%。 完善的EMC设计，满足GB/T19826-2005相关标准要求。 内置短路回缩保护，即使模块输出长期处于短路状态也不致损坏。 采用LED显示，可查询模块的电压、电流、地址及故障信息。 完善的保护及告警功能，包括输入过/欠压、输出过压、过温、过流等。 风机采用温度联合电流控制调速，噪音小，风扇寿命长，可靠性高。 采用隔离自主均流，并机不均流度3%，可保证二十台以上模块良好并机。 3.2 UT、UF系列模块技术指标 项目 型号参数指标 UF220A22003 UF220A11005 UT110D20Z-2 UT220D10Z-2 UT220D30Z-2 UF220A

8、22005 UF220A4820 UT110D40Z-2 UT220D20Z-2 UT220D40Z-2输入电压220VAC（-20%+20%）380VAC（-20%+20%）输出额定值3A、5A/234V5A/110V、20A/48V20A、40A/122V10A、20A/234V30A、40A/234V功率(KW)0.7/1.50.7/1.52.9/5.82.9/5.88.5/9.3电压调节范围190290V(220V)、95145V(110V)输出限流范围10%105%额定电流稳压精度不超过0.5%稳流精度不超过1%纹波系数不大于1%（峰-峰值）功率因数0.94（UT系列，满功率时）0.

9、85（UF系列，满功率时）转换效率94%（满功率时）启动延时8S并机不均流度3%最大噪声50dB负载等级I级（100%）的额定输出电流时连续工作动态响应在20%负载跃变到80%负载时恢复时间200US自动限流特性输出电流超过输出限流设定值时，恒流输出，输出电流不会增大输出短路回缩回缩电流40% 额定电流，可恢复输出过压保护大于320VDC，关断输出/ 大于160VDC，关断输出输出短路保护输出短路时，模块自行保护，以防损坏，排除故障后可自动恢复工作欠压限功率3205VAC（恢复电压3255VAC）输入欠压保护16510VAC（恢复电压17010VAC）单相输入31310VAC（恢复电压3351

10、0VAC）三相输入输入过压保护26510VAC（恢复电压25010VAC）单相输入48010VAC（恢复电压45510VAC）三相输入过温保护855（恢复温度：555）冷却方式风扇散热（温度和电流联合控制，2阶调速）内部散热器温度升30工作环境温度（）最小值-10典型值25最大值40最小值-40存储温度（）典型值25最大值40表3-2：UT系列模块技术参数3.3 外形结构与接口（以UT220D10Z-2为例）3.3.1 外形图与面板结构尺寸图UT220D03Z-2/UT220D05Z-2/UT220D10Z-2/UT110D05Z-2/UT110D10Z-2/UT110D20Z-2 图3-3：

11、外形图与面板结构尺寸图3.3.2 模块输入输出接口结构尺寸图 图3-4：输入输出接口图信号名称引脚号信号定义说明交流输入1 交流输入A相模块供电输入端，输入方式380AC20%,三相三线，无相序要求。(UF系列2脚为空，1,3脚为交流输入)2交流输入B相3 交流输入C相通信接口7 RS485 弱信号端，模块和上级设备的通信接口为串行异步传输模式，接口电平为RS485。 9均流接口8 均流接口弱信号端，两个或者两个以上的模块输出并联时需要将此端并联， 以实现模块均分负载。建议： 层间模块均流线连接请使用屏蔽线。直流输出15 直流输出正20A以上的模块输出端口定义有所不同，具体在相应模块介绍中有说

12、明。16 直流输出负17 18 空脚保留表3-3：整流模块插座定义表%注意：1、为了保障安全，请确保将机壳接地孔与大地正确连接。 2、为了保障系统的可靠性，每个模块的三相交流输入必须单独配置进线空开。 3.3.3 模块固定设计模块面板下端有一个M4的半月牙螺钉，请在机柜相应的位置开螺钉孔即可将模块固定。模块托架尺寸图 UT220D03Z-2/UT220D05Z-2/UT220D10Z-2/UT110D05Z-2/UT110D10Z-2/UT110D20Z-2 图3-5：模块托架尺寸图与托架端口定义图3.4 操作说明（以UT220V10A模块为例） 连接好电源和负载，将模块正确插入托架，上电后等

13、待8秒钟左右，模块启动完成，在无故障的情况下，面板上中仅绿色工作指示灯在亮，表示模块处于正常的工作状态。图3-6：充电模块前面板3.4.1 数码显示面板 显示模块的电压、电流、告警、关机、设置信息。由显示切换按钮进行输出电压和电流的显示切换。出现模块告警时，按显示切换按钮显示故障代码。3.4.1.1 指示灯 模块面板上有3个LED指示灯，各灯的功能定义如表3-4所示：指示标识正常状态异常状态异常原因电源指示灯（绿色）亮灭无输入电压以至模块内部的辅助电源不工作过温指示灯（黄色）灭亮模块内部过热，同时报过温故障指示灯（红色）灭亮模块内部故障或输入电压异常，并报相应故障代码表3-4：面板指示灯功能

14、模块通过拨码开关进入参数设置状态后，电源(绿色)指示灯会快速闪烁，退出参数设置状态则显示恢复正常。3.4.1.2 按键 模块有3个操作按键，定义如表3-5所示：名称操作定义调节按钮，在设置参数时，用于数据增加。调节按钮，在设置参数时，用于数据减少。V/A切换按钮，在信息查询时，用于显示电压电流切换；在设置参数时，用于数据的保存。表3-5：按键定义表 显示切换按钮用于切换LED 显示面板的显示内容。如果LED 正显示输出电压，按一下该按钮则显示输出电流，再按一下该按钮则又显示电压。 在参数设置状态下，切换按钮用于保存参数。如果当前设置参数被改变，按一下该按钮则将当前参数进行保存，保存的参数掉电后

15、也不会丢失。 面板上数码显示右侧嵌入的两个按键用来调整模块设置参数。参数设置时按一下向上按钮设置参数升高，按一下向下按钮设置参数降低。 注意：在电压电流查询状态下，按调节按钮仅会显示出当前模块程序版本信息。3.4.1.3 拨码开关 拨码开关用于选择控制方式和进行模块参数设置。其定义如图3-7所示：自动0 1 手动 1 2 3 4 广播地址识别图3-7：充电模块地址及手动选择六位拨码开关 控制方式选择拨码1拨码开关最左边一位为控制方式选择拨码，用于选择模块的控制方式为自动控制还是手动控制。拨上为自动控制方式，拨下为手动控制方式。2在自动控制方式下，模块的输出电压、限流点、开关机均由监控进行控制，

16、人工无法干预。如果模块连接到合闸母线上对电池进行充电，一般应设置为自动控制方式。3在手动控制方式下，模块可通过通信接口向监控传送运行参数，不接受监控控制。并按照本机设定的输出电压、限流点、开关机等参数自动运行。如果模块连接到控制母线上，则模块需输出单一的稳定电压，此时应将模块设置为手动状态。 广播地址识别拨码无效拨码。暂时未使用。 参数设置地址拨码拨码开关1234，每一位拨码向上拨代表二进制数0，向下拨代表二进制数1，不同的拨码地址代表不同的设置功能。% 注意：参数设置中可使充电模块输出电压最高到290V，因此在系统正常时请勿随意调节该参数。由于用户选择蓄电池的节数有差异，为安全起见，充电模块

17、出厂时已经整定在242V浮充电压上。% 注意：同一系统中模块的通信地址设置不能相同，对于同一模块，模块通信地址及通信速率、通信协议设置的参数必须与监控中的参数设置相同，否则将出现通讯异常。 % 注意：参数设置完毕后，请将参数设置地址拨码全部拨向0位置，否则模块不在正常工作状态，此时模块与监控通讯将会中断。3.4.2 拨码位置与功能对应关系地址拨码1234功能描述设置范围默认值拨码位置0-ON1-OFF0000电压电流查询0001模块地址设置0-25410010浮充电压设置190-290V242/1220011均充电压设置190-290V252/1260100控母（强充）电压设置190-290V

18、220/1100101上限电压（过压告警）设置下限电压290V2900110下限电压设置190V上限电压1900111充电限流设置额定电流的10%105%100%1000通讯速率设置0-9600bps、1-4800bps、2-2400bps、3-1200bps0301001通讯协议设置0-05、1-ENPC、2-MODBUS、3-PLC0321010开关机控制ON-开机/OFF-关机ON1011上电充电状态FC-浮充/BC-均充FC1100母线选择控制0-合母/1-控母（强充）01101输出电压校准2.5V1110测量电压校准10V1111测量电流校准1.3A表3-6：拨码位置与功能对应关系3

19、.4.3 电压电流查询模块正常工作情况下，显示切换按钮用于切换LED显示面板的显示内容。如果LED正显示输出电压，按一下该按钮则显示输出电流，再按一下该按钮则又显示电压如图3-8所示：图3-8：电压电流显示界面3.4.4 设置参数 参照表3-6拨码定义进入“参数设置状态”，将在设置项和设置值之间交替切换显示（如图3-9、图3-10） 按表3-6拨码定义改变设置项，设置项选择范围：S.-1S.-9。 按“”或“”键改变设置值。 按“V/A”键则保存设置值，拨码拨回原位，保存数据掉电后不丢失。参数设置项模块地址设置：地址编码范围：0254；从1开始连续编号；模块地址是监控识别模块的唯一标志，不能重

20、复，否则会造成通讯故障；拨码位置：0001状态下，按“、”键改变模块地址；按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。（注：如果用艾默生的监控控制模块，地址需从0开始编号）。浮充电压设置：最大设置范围：190290V；拨码位置：0010状态下，按“、”键改变浮充电压值；浮充电压在模块设置为“合母”及“浮充”模式时，在不接监控或模块设定为“手动”的情况下，作为模块的输出电压；浮充电压只能在上限电压和下限电压之间调节；按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。均充电压设置：最大设置范围：190290V；拨码位置：0011状态下，按“、”键改变均充电压值；均充电压在模块设置为“合母”及“均充”模式时，在不接监

21、控或模块设定为“手动”的情况下，作为模块的输出电压；均充电压只能在上限电压和下限电压之间调节；按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。控母（强充）电压设置：最大设置范围：190290V；拨码位置：0100状态下，按“、”键改变控母（强充）电压值；控母（强充）电压在模块选择为“控母（强充）” 模式时，在不接监控或模块设定为“手动”的情况下，作为模块的输出电压；控母（强充）电压只能在上限电压和下限电压之间调节；按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。上限电压设置：设置范围：下限电压1V290V；拨码位置：0101状态下，按“、”键改变上限电压值；上限电压值作为模块的输出电压过压报警门限。当模块输出电压

22、超过此设定值将会产生过压告警。按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。下限电压设置：设置范围：190V上限电压1V；拨码位置：0110状态下，按“、”键改变下限电压值；为模块可控制的输出电压下限。当监控发出的控制电压值低于此设定值将不会被执行。按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。输出限流点设置：设置范围：1.0A11.0A连续可调；拨码位置：0111状态下，按“、”键改变输出限流点；输出限流点限制模块的最大输出电流。按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。通讯速率设置：设置范围：03；拨码位置：1000状态下，按“、”键改变通讯波特率设定值；对应关系为：09600bps、14800bps、224

23、00bps、31200bps。按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。通讯协议设置：设置范围：03；拨码位置：1001状态下，按“、”键改变通讯协议设定值；按“V/A”键保存设置，拨码拨回原位。含义如下： 0-05：适用于我公司生产的JK0003-3监控。 1-ENPC：适用于艾默生的监控及我公司生产的JK0003-3监控。 2-MODBUS：适用于上海青辰及上海三辰的监控。 3-PLC：适用于上海蓝星的PLC控制。3.4.5 模块控制参照表3-6拨码定义进入“参数设置状态”，将在设置项和设置值之间交替切换显示（如图3-11、图3-12） 按表3-6拨码定义改变控制项，控制项选择范围：C.-1C

24、.-3。 按“”或“”键改变设置值。 按“V/A”键则保存设置值，拨码拨回原位，保存数据掉电后不丢失。模块控制项 显示版本信息：在电压电流查询状态下，调节手动调节按钮“、”仅会显示出当前模块程序版本 信息。开关机控制：可选项：“ON”（开机）、“OFF”（关机）；拨码位置：1010状态下，按“、”键改变设定值；按“V/A”键保存设定值后，拨码拨回原位。在不接监控或模块设定为“手动”的情况下，模块将执行开关机控制指令。均浮充转换：可选项：“BC”（均充）、“FC”（浮充）；拨码位置：1011状态下，按“、”键改变设定值；按“V/A”键保存设定值后，拨码拨回原位。模块具有均浮充转换功能（要手动转换均浮充状态）。在不接监控或模块设定为“手动”的情况下，模块将会按照参数设置里的均、浮充电压设定值来执行均、浮充指令控制模块的输出电压。自动/手动切换：可选项：“AU”（自动）、“NAU”（手动）；拨码位置：1100状态下，按“、”键改变设定值；按“V/A”键保存设定值后，拨码拨回原位