G15L 1.G05H1、G07H1整流模块 1.1 G05H1、G07H1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,较高可达94%。 1.2 G05H1主要技术指标 ?交流输入 三相输入额定电压:380V,50HZ 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: 5A/230V(G05H1) 7A/230V(G07H1) 电压调节范围:180V-286V(G05H1、G07H1) 输出限流范围:20%-105%×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,**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 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:6.2K 1.4 G05H1、G07H1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±2V(G05H1、G07H1)。 ?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较大限制为额定输出电流的1.05倍,如果**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**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**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 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20% - 105%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 G05H1、G07H1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,使模块的更换较为方便,更换一个模块较多只需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、较大提高模块性能。 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。 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。