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开关整流器技术——恒功率整流器

      智能高频开关电源系统,以开关整流器为基础,结合交直流配电、智能化控制器并配有集中监控模块的应用,使电源系统功能不断趋于完善,监测、控制、显示清晰明了,并可以和中央监控系统通信,实现远距离遥控、遥信、遥测和无人值守。 开关整流器是电源系统中最重要的部分,它的技术是否先进,关系着开关电源系统的功能和可靠性。因此,广州高辉电源科技有限公司很注重开关整流器技术性能的改进,其目的是使开关整流器的可靠性和效率得到很大提高,使其成本和高频电磁干扰降低。


恒功率整流器技术,突出特点是在规定的交流输入电压和直流输出电压范围内,均能给出额定功率。即在蓄电池低电压时,仍能输出更大的电流。这种采用恒功率设计的新型智能高频开关电源系统,是开关电源构思上的一个飞跃,也是现代开关整流器设备的最优选择。

在普通限流型整流器中,根据蓄电池的贮能情况,其输出特性可分为两个不同的阶段,即恒流和恒压。在恒流阶段,其输出电流保持不变,即对蓄电池进行恒流充电;在恒压阶段,其输出电压保持不变,也就是对蓄电池进行恒压充电。在恒流阶段,如果欲使负载电流超过限流值,则整流器输出电压将随电流增加,从而快速下降直到整流器过流关闭。它的额定电流、限定电流及过流值都很接近,所以,采用限流型整流器设计的开关电源系统,给已放电的蓄电池在某一特定的充电时间内进行充电,所能提供的最大输出电流不可能是通信设备所需最大负载。

究竟以多大的电流对已放电的蓄电池再充电,通常要从通信设备所需的最大负载、停电后蓄电池放电的安时数和恢复蓄电池容量所需的充电时间等三个方面来考虑。一般要留出33%~45%额定电流给停电后已放电的蓄电池再充电。相当于电源系统中33%以上整流模块长期处在备用状态而未被充分利用。显然,这种电源系统设计不是最优设计。

      恒功率整流器与限流型整流器不同之处,是在恒压和恒流阶段中插入一个恒功率阶段,这就是所谓恒功率整流器。该整流器工作在三个不同输出阶段,即恒压、恒功率和恒流阶段,恒压和恒流阶段的工作情况,与限流型整流器完全相同,符合国家有关标准规定。所不同的是在恒功率阶段,整流器输出功率保持不变,但其输出电压可从60V随着电流增加而线性地减小至43V,此时,系统仍处在正常工作状态。整流器具有这一特性,就能为已放电的蓄电池提供更大的充电电流和更快速充电。因此,采用恒功率整流器设计的开关电源系统,一般只需考虑电信设备最大负载和一个整流器的冗余,就可以确定电源系统的额定输出功率。这与采用限流型开关电源系统相比较,所需的整流功率和所需的整流模块数量至少可以减少33%以上,这也就为客户极大地节约了成本。