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1. 直流電源的框圖
電子電路設(shè)備中,需要穩(wěn)定的幾十安以下的直流電源。下圖為直流電源的框圖。
硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ):直流電源
2. 半波整流
利用二極管的單向?qū)ㄐ?,?shí)現(xiàn)半波整流。
3. 全波整流
在實(shí)際電路中多采用單相全波整流電路。在整個(gè)周期內(nèi)負(fù)載的電壓和電流方向始終不變,效率提高一倍。
硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ):直流電源
為了取得較高的直流電壓,常將直流電源串聯(lián)使用,這時(shí)總電動(dòng)勢(shì)為各電源的電動(dòng)勢(shì)之和,總內(nèi)阻也為各電源內(nèi)電阻之和。由于內(nèi)阻增大,一般只能用于所需電流強(qiáng)度較小的電路。YD/T2378—2011《通信用240V直流供電系統(tǒng)》要求,240V高壓直流電源的輸出電壓范圍是204~288V,全程允許壓降為12V,即IT設(shè)備的電壓承受范圍是192~288V。為了取得較大的電流強(qiáng)度,可以將等電動(dòng)勢(shì)的直流電源并聯(lián)使用,這時(shí)總電動(dòng)勢(shì)即為單個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì),總內(nèi)阻為各電源內(nèi)電阻的并聯(lián)值。
直流電源的類型很多,不同類型的直流電源中,非靜電力的性質(zhì)不同,能量轉(zhuǎn)換的過程也不同。在化學(xué)電池(例如干電池、蓄電池等)中,非靜電力是與離子的溶解和沉積過程相聯(lián)系的化學(xué)作用,化學(xué)電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱在溫差電源(例如金屬溫差電偶、半導(dǎo)體溫差電偶)中,非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相聯(lián)系的擴(kuò)散作用,溫差電源向外電路提供功率時(shí),熱能部分地轉(zhuǎn)化為電能。所謂電容降低交流阻抗,主要是針對(duì)高頻的交流阻抗,因?yàn)殡娫醇幢闶情]環(huán)的,也有響應(yīng)速度的要求,對(duì)于負(fù)載電流的瞬間變化,響應(yīng)跟不上,就會(huì)導(dǎo)致電壓微小的波動(dòng)。在直流發(fā)電機(jī)中,非靜電力是電磁感應(yīng)作用,直流發(fā)電機(jī)供電時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能與焦耳熱。在光電池中,非靜電力是光生伏打效應(yīng)的作用,光電池供電時(shí),光能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱。
240V高壓直流供電系統(tǒng)具有明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)和價(jià)格優(yōu)勢(shì),且能在沿用現(xiàn)有的IT設(shè)備的前提下推廣使用,因此得到了各級(jí)部門的廣泛重視和支持。
1、系統(tǒng)構(gòu)成簡單
原理、架構(gòu)與傳統(tǒng)通信局(站)的?48V直流供電系統(tǒng)完全相同,而后者的可用性及可靠性均得到數(shù)十年運(yùn)行的檢驗(yàn)。因此,該系統(tǒng)易于維護(hù),對(duì)廠商的依賴度降低;負(fù)載率高且易于擴(kuò)容;運(yùn)行;直流母排是電池組、整流器、負(fù)載的共同匯結(jié)點(diǎn),系統(tǒng)可靠性高。
2、供電配電簡便
由圖中可以看出,電池組經(jīng)熔斷器與整流模塊輸出端在總輸出屏構(gòu)成輸出母排,系統(tǒng)兩路輸出(A路和B路),通過列頭柜配電,來滿足雙電源服務(wù)器的需求,而單電源服務(wù)器僅使用A路或B路。
系統(tǒng)采用2根電纜(正、負(fù)極)、以懸浮方式由電源端向設(shè)備端供電;全系統(tǒng)機(jī)架外殼與樓層等電位體進(jìn)行電氣連接。
多路輸出反激變換器為理想以及二極管壓降可忽略時(shí)
多路輸出反激變換器往往只對(duì)主輸出采用閉環(huán)反饋穩(wěn)壓,而輔輸出則開環(huán)不反饋。在系統(tǒng)應(yīng)用中有正極、負(fù)極之分,當(dāng)正、負(fù)極與電路連通后,使電路兩端之間維持恒定的電位差,從而形成由正到負(fù)的電流。當(dāng)變壓器為理想以及二極管壓降可忽略時(shí),在連續(xù)導(dǎo)通CCM模式下,多路輸出反激變換器的主、輔輸出的電壓都比較穩(wěn)定。但由于變壓器的非理想性(存在漏感以及線圈電阻)以及二極管壓降不可忽略,當(dāng)主、輔輸出負(fù)載發(fā)生變化時(shí),輔輸出由于開環(huán),其輸出電壓會(huì)發(fā)生較大變化,交叉調(diào)整率比較差。
對(duì)于多路輸出的情況,通常只有輸出電壓低、輸出電流變化范圍大的一路作為主電路進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)控制,以保證在輸入電壓及負(fù)載變化時(shí)保持輸出電壓穩(wěn)定。