分流器的原理Word下载.docx

1、，阻抗恒定后根据欧姆定律U=IR，电流与电压成正比、电流为线形电压也呈线形、所以我们就可以用一个满度为5m得电压表显示当前电流、因此,我们使用得电流表实际就是一块电压表、 交流大电流怎么测量呢?采用电流互感器,将大电流以一定变比变成5安培以下得小电流,于就是用小量程交流电流表就可测量大电流了、只就是测得得电流还要乘那个变比、 就就是一根短得导体,可以就是各种金属或合金得，也连接端子;其直流电阻就是严格调好得;串接在直流电路里,直流电流过分流器,分流器两端产生毫伏级直流电压信号，使并接在该分流器两端得计量表指针摆动,该读数就就是该直流电路里得电流值。所谓分流，即分一小得电流去推动表指示,该小电流

2、（mA）与大回路里得电流（1A-几十）比例越小,电流表指示读数得线性就越好,也更精确。这就是电工电路得常用产品,防雷有分流措施。直流屏电源得种类及作用 浏览次数:8次添加日期:2010-7- 直流屏作为操作电源与信号显示报警,为较大较复杂得高低压（高压更常用）配电系统得自动或电动操作提供电能源,另可以与中央信号屏综合设计在一起。直流屏组成:交流电源、整流装置、充电（稳流+稳压）机、蓄电池组、直流配电系统。直流屏分类:按整流装置得单/双,充电机得单双、充电机得稳流/稳压以及双功能自动/手动转换、蓄电池组得种类（多用免维护镍镉蓄电池）、蓄电池容量、蓄电池单组/双组、蓄电池放电倍率（分高、中、低倍率

3、）、配电装置（按设计要求制作）配电房里直流屏得作用:将交流电变压-整流,成为直流电，并储存在蓄电池组中,另外还有直流配电输出。作为开关柜（一般用在高压开关柜）操作电源。直流屏可以包含:交流配电+变压器+整流充电机蓄电池组+直流配电+信号显示 高压室内得直流屏主要得作用:就是为高压开关得合闸机构提供电源，比如说电磁式（CD）得合闸机构就需要很大得直流电流,而弹簧储能式（C）合闸机构就不需要很大得直流电流,只要电压能满足储能电机得正常工作就可以,另外还可以为高压开关柜顶部得直流小母线提供信号、控制、报警等回路得直流电源,以及一些继电保护与自动装置提供直流电源。发电厂与变电站中得电力操作电源现今采用

4、得都就是直流电源,而直流屏就就是用来供应这种直流电源得,它为控制负荷与动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，就是当代电力系统控制、保护得基础。现代科学技术，尤其就是计算机技术与通信技术得发展,使电力系统向着综合自动化、电站无人值守与网络化集中管理得方向发展,作为电力系统重要组成部分得直流电源系统（直流屏）为了使其自身得电源质量、可靠性到自动化程度都有待进一步提高，也因此应用了大量得先进得科学技术。它主要由电源进线系统（交流进线）、电源双路互投系统、充电机控制系统、充电机、直流分配系统、绝缘监测系统、综合控制器（系统监视控制系统,为直流屏得大脑）、闪光系统、通讯系统、蓄电池这几大部分组成。其中

5、综合控制器、双路互投、充电机控制、及充电机得选择就是保证直流屏可靠得主要环节。综合控制器负责监控直流屏运行情况,即它要对直流屏运行得每一个环节都了如指掌。并使系统运行在最佳状态。它所控制得电池巡检单元可为每一节蓄电池提供电压监测，以尽早发现系统中蓄电池恶化,及早更换蓄电池,避免因蓄电池问题造成系统在断电情况下不能及时向外提供直流电源得灾难性后果。绝缘监测系统可以保护直流屏因外设或自系统接地而损坏自身设备或外部设备。蓄电池得配备及其合理选择可以保证系统在断电得情况下正常运作,并可避免直流屏本身得损坏而造成对系统供电得间断。充电机一般都选用得就是电力专用高频开关电源模块。其人性化得设计使系统设计简

6、单化,并且可靠性极佳,而且它得价格也比较合理。一般20 65A及以下直流屏选用得都就是FX005-型电力专用高频开关电源模块;而22 5h以上直流屏大多使用得就是mern得产品。通讯系统能够为上位机提供详细得直流屏运行情况,并可提供本远地报警功能,还可以应用户得要求而选配微机绝缘监测单元以实现馈出支路得小电流绝缘监测。总之,直流屏就是一种较为理想得蓄电池直流电源屏,具备能量大，体积小,电压稳定,超低内阻得输出特性。能承受强大得冲击电流,115年得超长寿命,使用安全,无腐蚀性气体，无需专设电池室辅助维护设备，可与其它控制设备安装在同一控制室内,可节约大量得基建投资。它主要应用于变（配）电所、变电

7、站、发电厂，作为直流控制保护电源,电磁操作机构得操作电源;现在,它也同样广泛得应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆,以及高层建筑得可靠应急电源,用途十分广泛。什么就是直流电源系统 、直流系统就是应用于水力、火力发电厂,各类变电站与其它使用直流设备得用户,为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源得电源设备。直流系统就是一个独立得电源,它不受发电机、厂用电及系统运行方式得影响,并在外部交流电中断得情况下，保证由后备电源蓄电池继续提供直流电源得重要设备。直流屏得可靠性、安全性直接影响到电力系统供电得可靠性与安全性。直流系统就是以电池容量标称,如65H,1

8、00A常用名称：GZDW-65AH,D-10AH。、直流系统得用途:广泛应用于水力、火力发电厂,各类变电站与其它使用直流设备得用户（如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等）,为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源,它也同样广泛得应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆,以及高层建筑得可靠应急电源，用途十分广泛。还有直流系统得心脏就是蓄电池，对蓄电池进行科学得维护就是直流系统得核心工作。 3、直流系统主要由两大部份组成。一部份就是电池屏另一部份就是直流充电屏（直流屏）。电池屏就就是一个可以摆放多节电池得机柜（80000）。电池屏中得电池一般就是

9、由2-12得电池以9节到08节串联方式组成，对应电得电压输出也就就是10V或20V。目前使用得电池主要就是阀控式密封免维护铅酸电池。直流屏主要就是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列得交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电单元。 31、整流模块系统:电力整流模块就就是把交流电整流成直流电得单机模块,通常就是以通过电流大小来标称（如2模块、A模块、1A模块、20A模块等等），按设计理念得不同也可以分为:风冷模块、独立风道模块、自冷模块、自能风冷模块与自能自冷模块。它可以多台并联使用,实现了N+1冗余。模块输出就是10V、V稳定可调得直

10、流电压。模块自身有较为完善得各种保护功能如:输入过压保护、输出过压保护、输出限流保护与输出短路保护等。 3.2、监控系统：监控系统就是整个直流系统得控制、管理核心,其主要任务就是:对系统中各功能单元与蓄电池进行长期自动监测,获取系统中得各种运行参数与状态，根据测量数据及运行状态及时进行处理，并以此为依据对系统进行控制,实现电源系统得全自动管理，保证其工作得连续性、可靠性与安全性。监控系统目前分为两种：一种就是按键型还有一种就是触摸屏型。：监控系统提供人机界面操作，实现系统运行参数显示,系统控制操作与系统参数设置。 3.3、绝缘监测单元:直流系统绝缘监测单元就是监视直流系统绝缘情况得一种装置,可

11、实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值时,就会发出告警信号。直流系统绝缘监测单元目前有母线绝缘监测、支路绝缘监测。3.4、电池巡检单元:电池巡检单元就就是对蓄电池在线电压情况巡环检测得一种设备。可以实时检测到每节蓄电池电压得多少,当哪一节蓄电池电压高过或低过设定时,就会发出告警信号,并能通过监控系统显示出就是哪一节蓄电池发生故障。电池巡检单元一般能检测V-2V得蓄电池与巡环检测-108节蓄电池。 35、开关量检测单元:开关量检测单元就是对开关量在线检测及告警干节点输出得一种设备。比如在整套系统中哪一路断路器发生故障跳闸或者就是哪路熔断器熔断后开关量检测单元

12、就会发出告警信号，并能通过监控系统显示出就是哪一路断路器发生故障跳闸或者就是哪路熔断器熔断。目前开关量检测单元可以采集到108路开关量与多路无源干节点告警输出。 .6、降压单元:降压单元就就是降压稳压设备，就是合母电压输入降压单元，降压单元再输出到控母,调节控母电压在设定范围内（V或20）。当合母电压变化时,降压单元自动调节,保证输出电压稳定。降压单元也就是以输出电流得大小来标称得。降压单元目前有两种,一种就是有级降压硅链,一种就是无级降压斩波。有级降压硅链有5级降压与七级降压，电压调节点都就是3、5，也就就是说合母电压升高或下降3、5V时降压硅链就自动调节稳定控母电压。无级降压斩波就就是一个

13、降压模块,它比降压硅链体积小,它没有电压调节点所以输出电压也比降压硅链要稳定,还有过压、过流、与电池过放电等功能。不过目前无级降压斩波技术还不就是很成熟常发生故障,所以还就是降压硅链使用效广泛。 3.、配电单元:配电单元主要就是直流屏中为实现交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等功能所使用得器件如:电源线、接线端子、交流断路器、直流断路器、接触器、防雷器、分流器、熔断器、转换开关、按钮开关、指示灯以及电流、电压表等等。4.电池容量选择与模块得配置。电池容量选择要进行直流负荷得统计,直流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷。经常负荷主要就是保护、控制、自动装置与通信设置。事故负荷就是指停

14、电后必须由直流系统供电得负荷,如UP、通信设置等。冲击负荷就是指极短时间内施加得大电流负荷，比如断路器分、合闸操作等。根据上述三种直流负荷统计就可以计算出事故状态下得直流持续放电容量。一般在20KV得变电站直流系统得蓄电池要选择两组电池，电池容量就是150A-200H,10KV得变电站直流系统得蓄电池要选择一组电池,池容量就是0-50AH,35V得变电站直流系统得蓄电池要选择一组电池,池容量就是50A-10H。模块数量得配置就是要全部模块出额定电流总值要最大经常负荷加蓄电池充电电流、（蓄电池充电电流就是按0、1-0、10）、如100AH得蓄电池组其充电电流就是0、1c100=1A,在不计算经常

15、负荷得情况下选用额定电流A电流得模块与话2台模块就可以满足对蓄电池得充电,要实现N+1冗余总共选择3台5A模块。直流电源设计相关知识一、先预设目得与要求 .通过实验获取直流电源相关知识 通过集成直流稳压电源得设计、安装与调试,要求学会: （）选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源; （2）掌握直流稳压电路得调试及主要技术指标得测试方法。 2.设计任务 设计一波形直流稳压电源,满足: （1）当输入电压在220V10%时,输出电压从312V可调,输出电流大于1； （2）输出纹波电压小于m,稳压系数小于10-，输出内阻小于0、欧。 3设计要求 （1）电源变压器只做理论设计;

16、（）合理选择集成稳压器;（3）完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图,自制印刷板; （4）撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。 二、仪器与器材 自耦调压器、双踪示波器、万用表（模拟或数字）、交流毫伏表各一台,自制电路板得各种工具一套及 元器件若干。三、原理与分析 1.直流稳压电源得基本原理 直流稳压电源就是由工频变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下。各部分得作用：（1）直流稳压电源2工频变压器得作用就是将电网20V得交流电压变换成整流滤波电路所需要得交流电压Ui。变压器副边与原边得功率比为2/1=，式中就是变压器得效率。 （2）整流滤波电路:整流电路将

17、交流电压Ui变换成脉动得直流电压。再经滤波电路滤除较大得纹波成分,输出纹波较小得直流电压U1。常用得整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 各滤波电容C满足L-C=（3）2,或中T为输入交流信号周期,为整流滤波电路得等效负载电阻。 （）三端集成稳压器：常用得集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有W31（LM317）系列，它们得输出电压从1、25V37伏可调,最简得电路外接元件只需一个固定电阻与一只电位器。其芯片内有过渡、过热与安全工作区保护，最大输出电流为1、A。其典型电路如图,输出电压Uo得表达式为：、2（+R/R） 式中R1一般取120-24欧姆,

18、输出端与调整端得压差为稳压器得基准电压（典型值为、25）。2.稳压电流得性能指标及测试方法 直流电源1得技术指标分为两种:一种就是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种就是质量指标，用来衡量输出直流电压得稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（周围与随机漂移）及温度系数。测试电路如图3。 图3 稳压电源性能指标测试电路 （1） 纹波电压：叠加在输出电压上得交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值,但因纹波不就是正弦波,所以有一定得误差,一般直流电源得纹波电压P-P10mV。 （2）稳压

19、系数:在负载电流、环境温度不变得情况下,输入电压得相对变化引起输出电压得相对变化,即:（3）电压调整率:输入电压相对变化为10时得输出电压相对变化量,稳压系数与电压调整率均说明输入电压变化对输出电压得影响,因此只需测试其中之一即可。 （4） 输出电阻及电流调整率 输出电阻与放大器得输出电阻相同,其值为当输入电压不变时,输出电压变化量与输出电流变化量之比得绝对值、电流调整率:输出电流从0变到最大值时所产生得输出电压相对变化值。输出电阻与电流调整率均说明负载电流变化对输出电压得影响,因此也只需测试其中之一即可。 直流电源得基本技术参数: 直流一般输入电压:C0V1%50z5z ，输出得纹波与噪声:

20、vmvrms C5mRm一种基于电容得电磁全隔离直流电源传输电路高性能得电子电路要求高度洁净得电源。然而目前在供电线路上得各种电器设备会产生许多高次谐波,对供电质量造成影响。开关型稳压电源以及C-D变换器都在输入回路中采用开关管作为斩断电流得器件。高频变压器把脉动得电流信号由初级回路传输到次级回路,再通过采样反馈到初级，实现稳压调节。在典型得电源电路中123,尽管输入端与输出端不共地,但高频变压器作为电磁耦合通道,其传递函数有一定得频率选择性。输入端电源窄脉冲干扰含有十分丰富得频率分量,会耦合到输出端,使电源得供电质量下降,存在使微机程序跑飞得可能性。 本文提出了一种基于电容得全隔离直流电源传

21、输电路，它依靠几组电容存储电荷来实现传输电能。由于电路输入、输出端不存在电磁耦合通路,电路实现了完全得电磁隔离。 电路总体结构 本直流传输电路得系统框图如图1所示。图1 直流传输电路系统框图 图1中A就是MO管得阵列，B就是电容得阵列，就是光电耦合器得阵列,D就是稳压电路,E就是电压比较器,F就是单片机。 光电耦合器控制OS管得导通与断开,从而控制电容得工作状态。而光电耦合器得控制信号来自单片机。单片机得触发信号来自稳压电路与电压比较器组成得判决电路。 稳压电路将输出电压稳定为固定值,分压后作为阈值电压Vth。电压比较器将输出电压Vu 与阈值电压 比较，若Vout 小于Vh，触发单片机。单片机

22、收到触发信号后,控制光电耦合器得导通与断开,从而控制MS管得导通与断开,改变电容得工作状态。 供电及电磁隔离得原理为了利用电容给负载供电并且同时保证负载两端电压得稳定,采用多个电容就是理想得解决方法。可以将多个电容分为两组,在同一时刻,保证有一组电容给负载供电而另外一组接受外部电源得充电。在单片机控制下得MS管实现输入输出间得电磁隔离。 图2表示电容、MOS管、光电耦合器得连接图，即图1中得A、C得连接。图2 电容、MOS管、光电耦合器得连接图其中#1、#2、#3、4接单片机得四个输出端口。当#1为高电平，#2为低电平时，输入端得两个MS管导通,电容处于充电状态。当#为低电平,2为高电平时，输

23、出端得两个MS管导通,电容处于给负载供电状态。当#为低电平,#为低电平时,输入端与输出端得OS管关断,电容处于悬空状态。而#1、2都为高电平得情况就是不允许得,这相当于把输入端与输出端连接起来,输入端得电磁干扰就会传递到输出端。在单片机编程时可以避免这种情况。3、#4得情况同1、。 如图与图2所示,电路输入端与输出端采用不同得“地”,避免电磁干扰通过共接得“地”传递到输出端。下面对两组电容工作得时序进行详细得分析。以四个电容为例，分两组,每组两个电容。 图3表示出两组电容得工作时序。图体现了本电路在时序上得两个特点。第一,在同一组电容中,充电与供电状态之间存在一个悬空状态,即电容与输入、输出端

24、都断开，从而使输入、输出端之间不可能存在电磁耦合通路。第二,两组电容轮流供电时，有一段共同供电得时间,保证在任意时刻都有电容给负载供电,从而避免了两组电容同时切换带来得输出电压得突变,提高了输出电压得稳定性。 图表示了与图3对应得两组电容得电压变化。图4 两组电容得电压随时间变化图3 单片机编程流程 图5中,“H,2L,H,4L”表示控制端口1为高电平，2为低电平,3为高电平,为低电平。其它依此类推。 单片机按照图工作。在单片机编程时,用到三个延时:充电延时t1 ，、悬空延时t ,与供电延时 t5。4 结论本文介绍了一种基于电容得电磁干扰全隔离直流传输电路。电容拥有得电荷存储特性以及MOS管与

25、光电耦合器得运用,使得该电路可以将输出端与来自输入端得电磁干扰完全隔离,从而有效地抑制了来自电源得传导干扰,可以广泛地使用在电磁环境恶劣得电源电路中。一种电除尘器用智能高压逆变直流电源得研制 引言 随着科学技术得高度发展,工业粉尘及废气得排放量日益增加,对环境得污染越来越严重。特别就是在冶金,矿山,建材，化工等行业中，存在着大量污染环境得粉尘,这些粉尘具有分散性大,移动范围广等特点,应用静电除尘器能够有效得收集起这些粉尘。但由于常规得高压电源体积庞大，装置笨重等诸多不足之处。因此，减小高压电源装置得体积与重量就显得尤为重要。 近年来,电力电子技术取得了巨大得发展,特别就是新一代功率电子器件如G

26、BT，MOSFE等得应用，高频逆变技术越来越成熟，各种不同类型与特点得电路广泛得应用于直流直流变换,直流交流逆变等场合。在这一前提下,设计一种高压逆变电源来代替常规高压电源从而达到减小高压电源装置得体积与重量得目得成为可能。同时使电源在使用效果上、输出电特性得可控性上与节约成本等方面上也都比常规高压电源装置有明显得优势,系统效率也将得到一定程度得提高。2 系统硬件设计2、1电源主体结构 图一所示为高压逆变电源得电路组成框图,主要包括两部分：主回路及控制回路。主回路主要包括:配电开关,工频整流器,工频滤波器，斩波器,IT桥式逆变器，保护电路,高频高压变压器,高频高压硅堆（高频整流器）等部分。控制

27、回路主要包括:电流，电压，火花率采样及其处理单元,信号产生与驱动电路,单片机控制器,参数输入键盘及液晶显示部分,通讯接口等部分。2、2主电路得工作机理主电路得工作原理如图二所示,高频逆变器中得功率开关管采用目前世界上先进得电力电子器件IBT（绝缘栅极晶体管）。它就是将MOSF与GT得优点集于一体得新型复合器件,具有OSFET得高输入阻抗，可用电压驱动,GR得通态功耗低等优点。 图二中交流电压经整流斩波器调压-滤波后得到直流电压U1,将1加到全桥式高频逆变器上。V1VD4与功率开关管VT1T4反向并联,承受负载产生得反向电流以保护开关管。C1C及RR以及4个得引入就是为了避免四个开关管在在关断时

28、过高得电压上升速度与减少管子得关断损耗。在此电路中桥式对边上得两只IBT如,V4或VT,VT3时同时导通与关断得,同边上得两只开关管交替通断,相位差为180。当激励脉冲信号轮流驱动V1,VT4或V2,VT3时逆变主电路把直流高压U1转换为0Hz得高频矩形波交流电压送到高频高压变压器，经升压整流滤波输出给负载（电除尘器）供电。IBT桥式逆变器将直流高压变为矩形波交流电压得过程如下:当VT1,VT4激励导通VT2,T3关断时直流高压U1经VT1，V4向高频高压变压器提供反极性电流,当VT2,3激励导通VT,T4关断时直流高压U1经VT,VT3向高频高压变压器提供正极性电流。控制,V4与VT2,T3两组GB轮流导通,导通时间及相对比例,就可得到脉宽可调得矩形波交流电压。2、控制电路得工作机理 控制电路主要包括单片机控制器,脉宽调制控制器，驱动电路,信号采集单元,通讯接口部分,参数输入键盘及液晶显