【正文】 足了標(biāo)準(zhǔn)要求，但其最大輸出功率不會(huì)太大，由于效率 ，濾波等影響遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限制了帶載能力，因此提倡采用性靠，保護(hù)迅速，轉(zhuǎn)換效率高的保護(hù)方式設(shè)計(jì) 。當(dāng)過流故障消除后，電源自動(dòng)恢復(fù)工作。保證輸出電壓不超過額定的正偏差值，如屬內(nèi)部過壓保護(hù)，則電源自動(dòng)切斷輸出。并有防止電池過充的保護(hù)措施，外接電源斷電時(shí)，備用電池自動(dòng)投入運(yùn)行，并有防止電池過放的保護(hù)措施 。礦用線性直流電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路、雙重限流（恒流）限壓（穩(wěn)壓）電路組成，如圖 所示。整流電路將交流整定為直流。雙重限流（恒流）限壓（穩(wěn)壓）電路保證本質(zhì)安全型防爆電源的輸出，同時(shí)可作為穩(wěn)壓或恒流電路，輸出穩(wěn)壓或恒流電源。 電源變壓器將交流輸人電壓降為電源所需的交流低電壓，并具有電磁隔離功能。整流電路一般采用橋式整流電路將交流整定為直流。雙重化（或多重化）限流（恒流）限壓（穩(wěn)壓）電路，保證電路在正常工作條件下和規(guī)定的故障狀態(tài)下，輸出最高電壓和輸出最大電流不大于允許值。 （ 2）變壓器設(shè)計(jì)選用說明 變壓器的銘牌與使用 ： 使用變壓器首先要弄清并嚴(yán)格遵守制造廠提供的銘牌數(shù)據(jù) ,以避免因使用不當(dāng)而不能充分利用 ,甚至損壞 .變壓器銘牌上的主要額定數(shù)據(jù)有 : U1 和 U2 原邊額定電壓 U1 是指原邊繞組上應(yīng)加的電源電壓 (或輸入電壓 ),副邊額定輸出電壓 U2通常是指原邊加 U1 時(shí)副邊繞組的開路電壓 .使用時(shí)原邊電壓不允許超過額定值 (一般規(guī)定電壓額定值允許變化 177。超過此值后 ,主磁通就逐漸趨向飽和 .此時(shí) ,如果再增加磁通 , 即增加 U1,則電流就會(huì)急劇增加 ,這樣變壓器就會(huì)因過熱而馬上燒毀 .因此 ,在使用變壓器時(shí) ,必須注意變壓器的額定電壓和電源電壓要一致 . 流 I1 和 I2 額定電流是指變壓器按規(guī)定的工作時(shí)間 (長時(shí)連續(xù)工作或短時(shí)工作或間歇斷續(xù)工作 )運(yùn)行時(shí)原副邊繞組允許通過的最大電流 ,是根據(jù)絕緣材料允許的溫度定下來的 .由于銅耗 ,電流會(huì)發(fā)熱 .電流越大 ,發(fā)熱越厲害 ,溫度就越高 .在額定電流下 ,材料老化比較慢 .但如果實(shí)際的電流大大超過額定值 ,變壓器發(fā)熱就很厲害 ,絕緣迅速老化 ,變壓器的壽命就要大大縮短 . S 額定容量是視在功率 ,是指變壓器副邊額定電壓和額定電流的乘積 .它不是變壓器運(yùn)行時(shí)允許輸出的最大有功功率 ,后者和負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān) .所以輸出功率在數(shù)值上比額定容量小 . 使用變壓器時(shí) ,還要注意它對(duì)電源頻率的要求 .因?yàn)樵谧儔浩髦?,在設(shè)計(jì)變壓器時(shí) ,是根據(jù)給定的電源電壓等級(jí)及頻率來確定匝數(shù)及磁通最大值的 . 如果亂用頻率 , 就有可能變壓器損壞 .例如一臺(tái)設(shè)計(jì)用 50Hz,220V 電源的變壓器 ,若用 25Hz,220V 電源 ,則磁通將要增加一倍 ,由于磁路飽和 ,激磁電流劇增 ,變壓器馬上燒毀 .所以在降頻使用時(shí) ,電源電壓必須與頻率成正比地下降 .另外 ,在維持磁通不變的條件下 ,也不能用到 400Hz,1600V的電源上 .此時(shí)雖不存在磁路的飽和問題 ,但是升頻使用時(shí)耐壓和鐵耗卻 變成了主要矛盾 .因?yàn)殍F耗與頻率成 次方的關(guān)系 .頻率增大時(shí) , 鐵耗增加很多 . 由于這個(gè)原因 , 一般對(duì)于鐵心采用 ,50Hz時(shí)的磁通密度可達(dá) ,而400Hz時(shí)的磁通密度只能取到 ,低壓變壓器允許的工作電壓不超過 300500V. 所以在升頻使用時(shí) ,電源電壓不能與頻率成正比的增加 , 而只能適當(dāng)?shù)卦黾?. 與變壓器有關(guān)的本安輸出的隔離問題；一般交流供電等級(jí) 7v/220v/380v/660v/1140v，輸入端為非本安，輸 出為本安端，要保證二者之間有足夠的電器間隙和爬行距離要大于等于 50mm。 兩端隔離器件源一般用交流電源變壓器，按照保險(xiǎn)絲額定電流 倍的要求來判定變壓器繞組溫升是否正常，因此減低保險(xiǎn)絲額定電流，也可提高變壓器的額定功率。 功率開關(guān)管關(guān)斷時(shí)電壓尖峰的大小和集電極電路配置、電路關(guān)斷條件以及漏感大小等因素有關(guān)，僅就變壓器而言，減小漏感是十分重要的。它衰減得很快，持續(xù)時(shí)間一般只有幾個(gè)周期。由于脈沖變壓器和功率開關(guān)管直接相連并加 有較高的電壓，脈沖變壓器的飽和，即使是很短的幾個(gè)周期，也會(huì)導(dǎo)致功率開關(guān)管的損壞，這是不允許的。 3）要考慮溫度影響 開關(guān)電源的工作頻率較高，要求磁心材料在工作頻率下的功率損耗應(yīng)盡可能小，隨著工作溫度的升高，飽和磁通密度的降低應(yīng)盡量小。一般應(yīng)按實(shí)際的工作溫度來選擇磁通密度的大小，一般鐵氧體磁心的 Bm 值易受溫度影響，按開關(guān)電源工作環(huán)境溫度為 40℃ 考慮，磁心溫度可達(dá) 60～ 80℃ ，一般選擇 Bm=～ ，即2022～ 4000GS。 磁心材料的選擇 軟磁鐵氧體，由于具有價(jià)格低、適應(yīng)性能和高頻性能好等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源中。而鎳鋅鐵氧體的組成部分是 Fe2O3， NiO， ZnO 等，主要用于 1MHz 以上的各種調(diào)感繞組、抗干擾磁珠、共用天線匹配器等。用于電源輸入濾波器部分的磁心多為高導(dǎo)磁率磁心，其材料牌號(hào)多為 R4K～R10K，即相對(duì)磁導(dǎo)率為 4000～ 10000 左右的鐵氧體磁心，而用于主變壓器、輸出濾波器等多為高飽和磁通密度的磁性材料，其 Bs 為 （即 5000GS）左右。從理論上講， Bs 高，變壓器的繞組匝數(shù)可以減小，銅損也隨之減小。電路為半橋、全橋、推挽等。 2）單極性。變壓器磁心單向勵(lì)磁，磁通密度在最大值Bm 到剩余磁通密度 Br 之間變化，見圖 7，這時(shí)的 △ B=Bm－ Br，若減小 Br，增大飽和磁通密度 Bs，可以提高 △ B，降低匝數(shù)，減小銅耗。 變壓器的發(fā)熱問題，在實(shí)際應(yīng)用中極為普遍，它主要是由變壓器的銅損和磁心損耗引起的。反之，若磁心發(fā)熱為主體，也會(huì)導(dǎo)致繞組發(fā)熱。這是因?yàn)?，假如磁心損耗為發(fā)熱主體，使變壓器溫度上升，而溫度上升又導(dǎo)致磁心損耗進(jìn)一步增大，從而形成惡性循環(huán)，最終將使功率管和變壓器及其他一些元件燒毀。對(duì)于高于這一頻段的材料，應(yīng)選擇磁導(dǎo)率偏低一點(diǎn)的磁性材料，一般為 1300左右。因此過高的工作溫度會(huì)使磁心的飽和磁通密度跌落的更嚴(yán)重。對(duì)于 R2KB2 材料，其允許功耗對(duì)應(yīng)的溫度已經(jīng)達(dá)到 110℃ ，居里溫度高達(dá) 240℃ ，滿足高溫使用要求。 21V 電源電路板的電路板元件參數(shù)列表 ① 63V 2200U ② LM 723CN ③ RS 306 整流橋 ④ 2N5758 ⑤ 2N6290 ⑥ BT151 ⑦ KSP2222A GTO ⑧ W102 (707TO) 21V 電源電路板的部分電路作用介紹 ， LM 723CN 原理圖 本 10A 穩(wěn)壓電源電路可應(yīng)用到通訊 ,對(duì)講機(jī)等場合 ,圖 2 為過壓附加電路圖 . 當(dāng)輸入電壓超過 15V 時(shí)，導(dǎo)致穩(wěn)壓二極管擊穿，并觸發(fā)可控硅導(dǎo)通短路，保險(xiǎn)絲熔斷，阻斷了輸出電壓進(jìn)入到穩(wěn)壓電路。 充電斷電板設(shè)計(jì) 原理圖 充電斷路板的電路板部分元件參數(shù)列表 ① MC 1413P (CPAE0542G) ② LM 293P (55A 4EM) ③ RS 306 整流橋 ④ MBR 1660 (0428) ⑤ IRF 4905 702P ⑥ L7824CV (CC1AG MAR 557) ⑦ H56AB LM317K STEELR+ ⑧ SRUOHSS124D1 ⑨ LM336 ⑩ C9014 C9012 充電斷路板的部分元件介紹 ? MC 1413P (CPAE0542G) MC1413 引腳和電路結(jié)構(gòu)圖 ? LM 293P (55A 4EM)的引腳分布圖 LM 293P 的內(nèi)部原理圖 ? RS 306 整流橋 1，整流橋的整流作用介紹 整流這一個(gè)術(shù)語，它是通過二極管的單向?qū)ㄔ韥硗瓿晒ぷ鞯?，通俗的來說二極管它是正向?qū)ê头聪蚪刂梗簿褪钦f，二極管只允許它的正極進(jìn)正電和負(fù)極進(jìn)負(fù)電。 2，整流橋的分類 整流橋具有體積小 ,使用方便等特點(diǎn) ,在家用電器和工業(yè)電子電路中應(yīng)用 非常廣泛 .常用的小功率整流橋有全橋 和半橋之分 .全橋是將四只硅整流 二極管接成橋路的形式 , 常見的型號(hào)有 QL52~QL61 系列 ,PM104M 和 BR300 系列等 .半橋有三種結(jié)構(gòu) :一種是將兩只二極 管順向串聯(lián) ,在結(jié)點(diǎn)處引出一電極 (如 2CQ1 型 ),另一 種是將兩只二極管背靠背式反極性連接 (稱共陰式 ,如 2CQ2 型 )。外部采用絕緣朔料封裝而成，大功率整流橋在絕緣層外添加鋅 金屬殼包封，增強(qiáng)散熱性能。 圖（ b） 10KΩ電位器的上、下端個(gè)串聯(lián)一個(gè)硅二極管時(shí)，可以改善溫度系數(shù)。 充電斷路板的工作原理 充電斷電版控制單元： 該單元經(jīng)整流濾波后，由 CW317 組成恒壓充電回路，限定蓄電池充電電壓，最大充電電流有其自身限定（ ）正常工作，蓄電池處于懸浮充電狀態(tài)，繼電器釋放，電路電路為分站送去一高電平，只是為 交流供電狀態(tài)，當(dāng)交流電源停電時(shí)，繼電器吸合，蓄電池投入供電工作，電路為分站送去一個(gè)低電平，只是當(dāng)前為電池供電狀態(tài) 另外該單元對(duì)蓄電池設(shè)有防過放電回路，當(dāng)蓄電池電壓下降至 25— 時(shí)保護(hù)電路動(dòng)作，蓄電池自動(dòng)脫離供電，切斷全部供電通路，使電池不至于放空，確保蓄電池使用壽命。在滿負(fù)載情況下，蓄電池的供電時(shí)間不小于 2 小時(shí)。還提 供一個(gè) AC/DC 識(shí)別信號(hào)，以便中心站了解電源箱的供電情況。繼電器可以常閉輸出也可以常開輸出。熔斷器安裝在充電斷電板上。 第四章 使用方法說明 （ 1）基本使用 l）接電源線電纜 電源線電纜由喇叭口（源電壓輸入口）引人，電纜由用戶自行配備。 2）接斷電控制電纜 斷電控制輸出電纜經(jīng)斷電喇叭口引人，根據(jù)需要接線。接線方法同上。另外，如貨到后三個(gè)月未使用，應(yīng)將產(chǎn)品取出，給蓄電池充電，以避免蓄電池長時(shí)間不使用而損壞。將分站關(guān)機(jī)（分站主板上的電源開關(guān)），直流供電即斷開。 交流電源供電正常的同時(shí)，對(duì)內(nèi)部設(shè)備電池自動(dòng)進(jìn)行浮充電，在額定輸入電壓下浮充電連續(xù) 72 小時(shí)，電池即充足。在交流電長期供電情況下，建議每月人為讓電池工作 30 分鐘左右，延長壽命 致 謝 本文是在張宏老師的指導(dǎo)下完成的，在撰寫論文的過程中，本人不僅從張老師那里學(xué)到專業(yè)知識(shí)和思考問題的方法，還學(xué)到了嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科研精神和積極進(jìn)取的人生態(tài)度。在此，向張 老師給予的幫助表示衷心的感謝！ 同時(shí)，對(duì)同學(xué)在學(xué)習(xí)和技術(shù)上的指導(dǎo)和幫助表示衷心的感謝！ 感謝各位老師在百忙中評(píng)審本文，并衷心希望得到老師及同學(xué)的指導(dǎo)和幫助！