TDF系列高频开关直流电源系统 使用说明书 SCISUN
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* 改变上位机通讯方式选择跳线需要打开监控单元后盖，打开方法：松开后盖4个螺钉，取下后盖。
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第四章 充电模块
充电模块是电力操作电源的重要核心部件。其基本功能是输出稳定的直流电源。根据开关电源N+1备份思想，一套电力操作电源系统至少配备2个充电模块。
4.1特点
? 充电模块采用先进的移相谐振高频软开关电源技术，自然冷却，提高了系统的效率和功率密
度。
? 模块采用一体化输入输出及通讯端口，并设计为可带电拔插方式，方便了系统维护。 ? 采用无源PFC技术，功率因数大于0.92。 ? 具备电磁兼容和安规措施，符合IEC相关标准。 ? 与传统相控电源比较，输出纹波大大减小。
? 模块间的均流采用了低差自主均流技术，多个充电模块并机运行时，具有理想的均流性能。 ? 模块直流输出采用无级限流方式，可根据负载电流的大小和电池容量，由系统监控模块选择限
流点。稳流精度优于0.5%，模块内设置了短路回缩特性，即使模块处于长期短路状态也不致损坏。
? 模块具有保护及告警功能，包括输入过/欠压、缺相、输出过/欠压等。
? 充电模块内部监控板在监视控制模块运行情况的同时，还与系统监控模块通信，使充电模块具
有遥控、遥测、遥信、遥调功能。
4.2工作原理
充电模块工作原理如图4-2-1所示。
交流输入工频整流PFC功率因数校正尖峰抑制EMI滤波DC/AC高频逆变高频整流LC滤波直流EMI输出滤波交流检测电压、电流检测脉宽调制(PWM)RS485计 算 机 监 控
图4-2-1 充电模块原理图
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三相380VAC交流先整流成高压直流电，再逆变及高频整流为可调脉宽的脉冲电压波，经滤波输出所需的直流电。
4.3软开关技术
采用软开关技术，可以大幅减小功率开关器件的开关损耗，提高转换效率；同时，由于电压变化率（dv/dt）或电流变化率（di/dt）相对减小很多，功率开关器件承受的电应力较小，可靠性得到了提高；另外，由于dv/dt或di/dt的减小，高频开关电源产生的电磁干扰也有很大的改善，被称为“绿色电源”。
充电模块采用了全桥 ZVS-PWM软开关先进技术，具有频率恒定，易于控制，可靠性高，实用性能好等特点；通过软开关技术的使用，实现了整机满载效率接近95%，传导干扰符合EN55011。
4.4均流技术
充电模块采用了先进的低差自主均流技术，多个模块并机工作时，具有非常理想的均流性能，工作原理如图4-4-1所示。各模块的均流单元通过同一放大系数采样各自的输出电流，建立采样电压，各采样电压通过比较，以其最大值作为均流总线上的基准电压UBUS。基准电压对应的模块自动成为“主模块”，它的输出电流相对最大，其余模块自动成为“从模块”。基准电压通过均流总线进入到各模块均流单元，与其采样电压进行比较，误差放大后控制模块开关脉冲宽度，微调各模块的输出电压而让输出电流趋于一致。均流调整达到平衡后，“从模块”的输出电流都接近于“主模块”的输出电流，模块间输出电流差值趋于零。
这种均流方案的优点表现在两方面： 1. 均分负载不平衡度小于?3%。
2. 作为“主模块”的充电模块是通过比较任意产生的，当“主模块”因某种原因退出工作后，系统将自动再比较出一个输出电流最大的模块作为“主模块”，并自动重新调整输出电路，达到新的平衡。这样可以避免模块出现故障时造成系统崩溃。
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合闸母线L-均流总线充电模块均流调节充电模块均流调节充电模块均流调节 图4-4-1 充电模块多台并联时的均流原理框图
4.5技术指标
? 自冷充电模块输入特性
序号 1 项目 输入电压 323V～475V ≤8A，满载（220V10A模块、110V20A模块） ≤4A，满载（220V5A模块、110V10A模块） 50Hz?10% ≥ 0.92 ≥ 94% 指标 备注 三相三线 2 输入电流 3 4 5 输入交流频率 功率因数 效率
? 自冷充电模块输出特性
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 浮充输出直流电压 均充输出直流电压 输出直流电流 负载调整率 电网调整率 指标 198～260V（220V系列） 99～130V（110V系列） 220～286V（220V系列） 110～143V（110V系列） 5A系列：额定输出5A 10A系列：额定输出10A 20A系列：额定输出20A ? ? 0.5% ≤ ? 0.1% 最大输出为额定值的105%~110% 备注 开机输出电压上升时间 3～8秒 输出恒流范围 10%～100%额定电流 - 30 -