电力用智能高频开关整流式充电电源

块正常工作，提高其抗干扰能力，解决措施如下：

（1）微机监控模块的各工作电源，首先经电磁兼容滤波器滤波，再由直流变换器隔离，最后由共膜滤波器再滤波，然后供给微机监控模块，所有电源线应尽量短且做成双绞线。

（2）采样电路和开关量采集电路采用光电隔离且采用多次电容滤波。

（3）模拟与数字电路间进行光电隔离。

（4）测量的电压与电流信号，采用中值和均值混合滤波方式。

（5）软件采用模块结构设计，在每个模块之后和程序存储器空白区加软件陷井，并且在一些重要跳转指令之后加了软件冗余指令。

实践证明，经过以上处理，微机监控模块的抗干扰能力大大提高了。

5电源模块功率电路的设计

　　总体框图如图3所示。主电路采用德国西门子公司的BSM1200GB1200DN2KIGBT模块，组成半桥电路。此部分是电源模块的核心，其性能的好坏直接影响整个电源的性能与可靠性。驱动电路采用三菱公司的混合集成电路M57959L，此混合驱动电路在输入和输出之间利用光耦实现电气上的隔离，从而提高了抗干扰能力。另外，此集成电路在大电感负载情况下，能限制di/dt所形成的尖峰电压，这就更进一步保证了IGBT的安全。

　　控制芯片采用TL494集成芯片，TL494是一个固定频率的PWM控制电路，适用于设计所有的单端或双路开关电源的典型电路。本电源模块采用N＋1热备份，完全实现无主从均流方式，从而可组成超大功率直流系统，实现了动态冗余结构，获得了极高的可靠性。

6充电程序及原理

　　通过微机监控模块，可以设定电源模块的充电方式。

6.1手动充电方式

在电源模块参数设定菜单内选手动充电方式，即进入设定恒定电流值选项。这种充电方式采用恒流限压两阶段充电。电池亏容的情况下，首先进入恒流充电，经微机监控模块的检测与判断，当达到转换电压时，便进入恒压充电方式。这种充电方式一般是适用于对新电池进行活化处理或对电池进行快速充电。

6.2自动充电方式

　　在参数设定菜单内，选自动充电方式，即进入自动充电状态。这时候各电源模块工作于恒压限流运行方式。它为经常负载提供电流的同时，也向电池组浮充电，来补充电池组本身的能量自损耗。当电池组亏容后，电源模块经微机监控模块的判断后，便进入主充电状态，先以恒流充电，当达到转换电压时，就以恒压充电。补充到电池额定容量后，这时候电源模块对电池组的充电电流也达到主充与浮充的临界转换点，经微机监控模块检测与判断，便自动转入恒压浮充工作状态。见图2所示流程图。各充电电源模块既采样输出电压，还要采样通过电池本身的电流，把采样信号送到微机监控模块。由于在电池组中串联了精度极高的电流霍耳元件对电池充电电流进行采样，可以精确地补充放电量，不需人为计算和控制，这样就保证了电池组既不亏容，也不过充，从而大大延长了电池的使用寿命。

7保护电路

　　本电源模块设有独立的故障检测系统，检测输入过压、欠压和过流、短路、过热等故障。出现故障时，由继电器引出提供给微机监控模块。所有这些均为恢复性保护，当发生保护后，待故障消失时，模块能自动恢复工作。其中一个或几个电源模块因故障停止工作，并不影响其他模块的正常工作。下面简单介绍一下过流保护电路，其原理框图如图4所示。过流保护能否在主电路发生过流时准确及时动作，不但决定功率IGBT器件能否正常工作，而且将决定整个电源模块的可靠性及其是否具有实用价值。为了解决这一问题，经大量的研究与试验，研制出过流保护专用电路。此电路由主检测动作电路和缓冲加速电路组成。工作原理如下，在主电路中串联一个采样用的锰铜片Ro，如图3所示。在Ro上所采到的电压信号U是由公式U=IR确定，此信号通过屏蔽线送到X5∶1与X5∶2之间。当U达到某一确定值URO时，检测电路立即动作，使高速光耦迅速导通，电压信号送到保护信号入口，从而使脉宽调制器封锁脉冲，电源模块停止工作。待过流信号消失后，此时U为了进一步提高整个系统的可靠性，本电源模块设计了备用电路，此电路能够在微机监控模块发生故障时，继续保持各电源模块正常工作。

图4过流保护电路框图

8主要技术参数

　　输入电压AC380V±15％不分相序

　　电网频率50Hz±10％

　　每个电源模块输出电流20A

　　稳压稳流精度≤±0.5％

　　纹波系数≤0.1％

　　效率≥90％

　　均流不平衡度≤±3％

　　功率因数≥0.90

　　输出电压200～300V

9结论

我国微机保护装置在二十世纪80年代末成功地投入电网运行之后，根据国内继电保护事故调查分析统计资料表明，来自电源自身对继电保护的干扰和自身可靠性差是造成继电保护误动和拒动的一个重要因素，为此，迫