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由32款LDO稳压器产品组成的“TCR3RM系列”，你知道吗？

随着社会的快速发展，我们的TCR3RM系列也在快速发展，那么你知道TCR3RM系列的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布，推出由32款LDO稳压器产品组成的“TCR3RM系列”，为智能手机和可穿戴设备等移动电子设备提供更稳定的直流电源。该系列的首批产品将于今日开始出货，其他产品也将陆续上市。 LDO 是一种线性稳压器。线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。新款TCR3RM系列将带隙电路、低通滤波器(仅允许通过极低频率)以及低噪声高速运算放大器相结合，旨在实现业界领先的[1]高纹波抑制比[2]和低输出噪声电压。正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。该系列32款产品提供的最大输出电流为300mA，输出电压在0.9V至4.5V之间。客户可根据实际应用选择输出电压。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。该系列产品采用尺寸仅为1mm×1mm的紧凑型DFN4C封装，适合作为需要高密度贴装的移动设备，类似智能手机和可穿戴设备中摄像头、音频，以及射频电路的电源使用。更新的发展使用 CMOS 功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用 CMOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。在普通的LDO稳压器中，当输入电压噪声频率超过1kHz时，频率每升高10倍，纹波抑制比就降低大约20dB。当噪声频率超过100kHz时，频率每升高10倍，纹波抑制比就降低大约40dB。因此，LDO稳压器可能不足以消除DC-DC转换器电路或类似电路中产生的频率超过100kHz的噪声。 LDO是低压降的意思，这有一段说明：低压降(LDO)线性稳压器的成本低，噪音低，静态电流小，这些是它的突出优点。新产品提供了优异的纹波抑制比和输出噪声电压特性，即使噪声频率达到或超过100kHz，也能够消除电路噪声。这有助于稳定电源电压，并提供较高的输出电压精度。以上就是TCR3RM系列的有关知识的详细解析，需要大家不断在实际中积累经验，这样才能设计出更好的产品，为我们的社会更好地发展。

时间：2020-11-12 关键词：低通滤波器 ldo稳压器直流电源
教你一眼识别直流电源和交流电源的区别

随着电子产品的不断发展，现如今的发电设备所用的都是交流电这种类型，而在我们平日里的家庭供电也采用的是这种类型的供电系统，但是我们平时使用的一些电器，像电脑这一些却是变成直流电才能够提供给我们使用的，直流电和交流电有着相同也有着不同，下面就给大家介绍一下两者的特点。首先，我们来了解一下这两者有什么区别。直流的话是指方向，大小都是稳定的，恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电，不随着时间发生改变，而另外一种就是指这两个方面都会跟着时间变化，我们平时的供电系统是会做周期性变化的。而他们都有着各自的优缺点，因为这一些，所以他们适合应用的地方才都不一样，恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化，比如干电池，脉动直流电是指方向(正负极)不变，但大小随时间变化。直流电源，他的方向不会随着时间而发生改变，所以比较稳定，现在电子设备中必须要有的一个功能特点，就是一定要有良好的稳定性，而在这里我们就要用到这一种，所以需要用到别的东西，在这两者之间发生一定的转变，并且它产生的磁场是比较稳定的，所以经常被用于一些比较重要的控制系统，例如变电站，移动通讯基站等等这一类的。交流电源则是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。它可以通过变压器进行改变，但是另外一种却不能实现在一点，所以在长距离的电能输送中，我们是采用会变化的那一种类型的，主要是因为电缆都非常的长，这样会让它的电阻非常的大，发生很大的能量损耗，所以一定要加大输出的电压，这样就能减少损耗。交流电是用交流发电机发出的，在发电过程中，多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上，使得发电过程中，各个线圈就切割磁力线，由于具有多对磁极，每对磁极产生的磁力线被切割产生的电压、电流都是按弦规律变化的，所以能够不断的产生稳定的电流。最后，在终端又可以通过变压器将高电压转化成比较合适的电压，正是这样，我们才会在大规模远距离上面都采用高压交流输电模式。直流电源概述直流电源，是维持电路中形成稳恒电压电流的装置。如干电池、蓄电池、直流发电机等。直流电源有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流。直流电源是一种能量转换装置，它把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动。交流电源概述交流电源是现代词，是一个专有名词，指的是插头与插座指用来接上用来将市电提供的交流电，使家用电器与可携式小型设备通电可使用的装置。家用交流电源插头与插座指用来接上用来将市电提供的交流电，使家用电器与可携式小型设备通电可使用的装置。电源插头有棒状或铜板状突出的公接头，以物理方式插入有插槽或凹洞的母接头型的电源插座。插头上一般都有火线(孔洞较短)、中性线接头(孔洞较长)，部分还有接地接头(中央圆孔)。有多种插头并未特别区分火线与中性线，而也有些接头会有多个火线。这些接头可能镀上了铜、锡、镍。电源插座是有插槽或凹洞的母接头，用来让有棒状或铜板状突出的电源插头插入，以将电力经插头传导到电器。一般插座都设计成非同一规格的插头就无法插入，部分插座上会有棒状突出，搭配插头上的凹洞。

时间：2020-09-11 关键词：交流电源直流电源
在AI方面ITECH直流电源将如何应用

通常来说智能巡检机器人和智能分拣机器人工作环境的要求是十分的严苛的，而对于为IC芯片提供这些信号的电源来说，高速度，高精度往往是必不可少的因素。需求一：静态电流的测试一定电压下，让IC处于无负载，无震荡状态，将电流表的一端接电源的正极，另一端接IC的VDD脚，电流表的读数极为IC的静态电流。测试图一需求二：驱动电流的测试一定电压下，将IC的负载用可调电阻代替，让IC正常工作，当输出口有输出时，调节可调电阻的阻值，使IC输出端的电平满足测试要求。测试图二以上测试需求，根据电压规格要求，精度要求，推荐合适的直流电源，如IT6400双极性电源;IT6100高速高精度电源;其中IT6400双极性电源高至na级别的精度，既作为供电电源，又可以测试静态电流。综上：IC芯片的测试往往离不开一款高精度高速度电源，艾德克斯作为世界领先的电源测试方案提供商，对于机器人内部供能系统和电力器件的性能测试起了重要的作用，不论是作为使能电源做机器人传感器电路还是IC芯片部件的测试，或者是ITS9500电源测试系统测试机器人电源电路的供电工况，又或者是各个功率等级的测试需求，艾德克斯都能凭借高品质高精度的测试解决方案，为工程师的研发和生产保驾护航，真正实现“china made”。

时间：2020-09-09 关键词：直流电源
直流电源内置国际测试标准电压曲线应用案例详解

尽管LED产业于2012年面临不少发展瓶颈，甚至大规模洗牌，但未来发展态势仍旧是正面的。全球市场研究机构TrendForce旗下研究部门LEDinside驻深圳分析师整理中国以及全球LED产业趋势，从LED专利、产业洗牌、芯片产能过剩、大厂整并、创新人才等十大面向提供深度解析。趋势一：部份LED专利到期，LED封装公司可能迎新契机目前，全球LED产业的技术专利一直牢牢地把握在科锐、飞利浦、欧司朗、日亚化学以及丰田合成的手中。这5家大厂商申请了几乎涵盖原材料、设备、封装、应用在内的整个产业链多项专利。不过，LEDinside观察到，这种专利壁已经出现了松动迹象。按照专利法规定，发明专利保护期限为20年，实用新型专利和外观设计专利保护期限为10年，也即是从1990年开始提出的LED相关专利，已从2010年起逐渐到期，而这其中相当大一部分还涉及重要的白光LED。在今后的 2～3年中，会有一批上世纪90年代的核心专利陆续到期。另外，涉及荧光粉的相关专利也将在2012—2014年间逐渐失效。不过，中国市场公司“山寨版”专利埋藏着隐患——仔细研究，绝大部分的专利都不是原创，或是拾人牙慧，在国际LED巨头原创专利的基础上做一些修补；或是投机取巧，在实用新型或外观设计上兜圈。一旦遭遇国际巨头引发的全球大范围诉讼，中国市场可能将有70%以上的专利失效。趋势二：LED照明产品在一般照明市场的能见度更强 LEDinside认为，2013年LED照明市场的渗透率将会加速，由于LED照明产品价格下降、技术日趋成熟、LED照明产品市场认知度增加等因素明显的影响。原本传统照明厂商在开发新产品时，开始大量的导入LED光源来替代传统的光源产品。因此未来两年内，LED照明产品在通用照明市场的普及率将快速的提升，并且渗透到各种照明领域当中。趋势三：中国市场倒闭洗牌事件将更多 2013年被誉为中国LED市场扩展的重要年份，LEDinside预测LED筒灯、射灯在大陆市场的渗透率将超过30%，同时LED照明产业销售额可能会达到10亿元人民币，但是对于过度扩充的LED产业来说，在产能供过于求的情况下，厂商也很难因此而受惠。特别是过去几年因为政府补贴所大量成立的中国LED磊晶厂商，LEDinside预估在未来几年内在中国地区的LED磊晶厂所剩将不足30家。尽管中国大陆本土的MOCVD设备制造商也急起直追，希望抢攻被外企所垄断的MOCVD设备市场，但是由于进口MOCVD机台存在大规模停机状态，这些在地化品牌MOCVD 机台难有展现的舞台；除此之外，LED企业的实力差距也逐渐显现出来，随着更多大型LED封装公司的扩产，大陆一些体质不佳的中小型封装厂也会面临倒闭的危机。趋势四：LED芯片价格跌跌不休，供应链结构获利压缩 LEDinside认为，受惠于手持式装置与LED照明产品的相关需求增长，2013年全球LED产值将达124亿美元，较2012年增长12%，但整体 LED产业供大于求在短期内无法解决。中国市场外公司在中国LED产业链的热投及MOCVD的持续订购，无疑会增加LED芯片的产量和库存，而公司为了获取利益，或将进一步降低芯片价格，推行新一轮的价格战，厂商的盈利空间也将进一步有所缩减。根据市场最新统计显示，相对于2012年年初，LED上游蓝宝石衬底和芯片价格至今下降幅度已超过三分之一。中国LED结构性产能过剩的局面在2013年中仍将继续，LED芯片价格进一步下滑，中上游公司的盈利会有所压缩，产能过剩也促使LED供应链进行结构性的整合，中上游公司横向重组或向下游渗透进行纵向垂直整合。趋势五：创新人才缺乏，挖角成快捷方式 LED外延芯片等产业链上游的人才最为匮乏。以MOCVD设备为例，美国VEECO和德国AIXTRON两家公司占据了全球市场份额的90%～95%，日本设备虽然也较为先进，但基本为本国自用，很少出口。很多大陆公司不了解实际情况，以为有了设备就可以直接投入生产。在花重金购置了美国和德国的设备后，才发现缺乏懂行的、真正有经验的人才来调试和操作设备。这些公司又不得不从台湾和韩国等地的公司高薪挖人以解燃眉之急，这种情况屡见不鲜。对广大公司来说，为解燃眉之急而通过挖角引进人才也无可厚非，但一定要眼光长远，克服急功近利的心态，如果没有创新的土壤和环境，即使从外面挖来了人才，栽下去也很难成活，会渐渐地枯萎。

时间：2020-09-05 关键词：汽车电子微控制器直流电源
艾德克斯IT6500系列超宽范围大功率直流电源在汽车电子测试中的应用

引言由于汽车供电系统输出复杂，大电流马达，电磁阀等各种元件导致供电电压输出经常发生波动，大电压脉冲或跌落现象频繁发生，这对车内电子产品能否稳定工作造成挑战。尤其是与安全相关的电子产品，如安全气囊控制电路，ABS控制电路等，非正常电压波动将造成这些设备的CPU或其它芯片进入重启，锁死或者未知状态，直接影响到安全问题。如何在实验室里仿真出实际供电系统中出现的电压瞬变现象，以便尽早发现车载电子产品在可靠性方面存在的隐患？这就要依赖于实验室测试。 IT6500系列直流电源内置国际测试标准电压曲线为方便汽车电子行业相关产品的测试，提供统一测试标准，国际标准化组织提供了一系列电压瞬变波形测试模版，用以仿真各种情况下的电压波形。对汽车在各种运行环境下的电压瞬变波形进行预测，工程师可以在实验室里，按照模版所定义的电压波形对待测件进行测试，以判断自己的产品能否达到要求。如德国标准的DIN40839标准汽车功率网用电压曲线和国际标准的ISO-16750-2脉冲波形就是目前汽车电子行业最炙手可热的两个统一测试标准。因此，为了使车载电子乃至整个汽车电子行业的测试更加标准和精准，从而为汽车排除安全隐患，艾德克斯ITECH也一直致力于汽车电子领域相关产品测试的测试仪器的研究，并开发出了一款可仿真德国DIN40839标准汽车功率网用电压曲线和国际标准的ISO-16750-2脉冲波形的大功率直流电源系列产品——IT6500直流电源系列。德国DIN40839标准汽车功率网用电压曲线 DIN40839是由世界汽车电子领先者——德国所颁布的用于汽车电子行业相关测试中的标准汽车功率网用电压曲线，在德国颁布这一标准以后，全球汽车电子行业的厂商纷纷效仿，将这一标准汽车功率网用电压曲线运用到各项相关测试中。例如在汽车引擎启动的测试中，汽车上的引擎提供的电压瞬间跌落，在这种情况下，如果汽车上的电池不能承受这种电压跌落的冲击的话，就会停止工作，又因为电压在跌落时，速度也非常快，真实的模拟出汽车引擎启动时的电压波形就成为一个难题。当工程师在做这方面的测试时，如果使用艾德克斯IT6500系列直流电源，其内置的德国DIN40839标准汽车功率网用电压曲线，就能完全解决这一难题。工程师还可以在IT6500直流电源内设置该曲线，并根据自己的实际需求，利用IT6500系列直流电源所提供的list模式自行编辑和修改波形，从而达到实验要求。 IT6500系列直流电源模拟汽车引擎启动电性测试时的波形图如下：当工程师在使用这个波形进行相关测试时，可以对它的上升、下降斜率进行调节，并且它的电压上升速度可以达到非常高，在2ms内电压可以从0V上升到20V。同时，为了更加方便的进行测试，还可以充分利用IT6500系列直流电源的多种模拟量接口和主从串并联模式。 ISO-16750-2国际标准脉冲波形国际标准化组织提供了一系列适用于汽车电子行业中电压瞬变波形测试的模版，用以仿真各种情况下的电压波形，ISO-16750-2文档就是其中之一。在具体的测试中，它如何应用？又有什么作用呢？总体来讲，ISO-16750-2文档所包含的波形可以用于汽车电气电子设备的抗扰度实验，下面是具体应用：（一）瞬时电压跌落对汽车电子设备造成的影响在汽车电路中，当其中某个电路出现故障时，熔断器就会熔断，因此会造成其他电路的供电设备的电压在瞬间有一个跌落，而如果该电路中的电子设备不能够承受这种电压跌落所带来的冲击的话，就会导致其中的设备不恩能够正常使用，从而影响汽车以及车载电子的正常运行。当工程师在进行相关的测试时，就完全可以利用IT6500系列直流电源中内置的ISO-16750-2国际标准脉冲波形来进行测试。此脉冲波形可模拟另一电路内的常规熔断器元件融化所造成的瞬时电压跌落，利用这一完全仿真的情况对汽车上的电子设备进行测试。如下是IT6500系列直流电源进行该项测试时的波形图：在该波形图中不难看出，从10s到10.1s的极短时间内，电压瞬时跌落又瞬时归位，真实的模拟出实际情况，可完全满足瞬时电压跌落对汽车电子设备的影响的测试。

时间：2020-09-04 关键词：汽车电子艾德克斯直流电源
可调稳压电源应用设计，你知道吗？

你了解可调稳压电源应用设计吗?它有什么作用?直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件，功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件，可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点，同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件，此电源又称高频可调式开关电源。可调直流稳压电源保护功能齐全，过压、过流点可连续设置并可预视，输出电压可通过触控开关控制。工作原理参数稳压器在输入交流电压150V-260V时，输出稳压在220V效果效好。低于和高于这个范围，其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制，使310V以下和90V以上的输入电压，调整控制在190V—250V范围，再用参数稳压器进行稳压效果很好。由市电输入的交流电压变化波动很大，经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后，送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。直流开关稳压电源的功率小，但能把60-320V的交流电压娈换成+5V，+12V，-12V的直流电压。+5V电压供给单片微机使用，±12V电压供给控制电路的大功率开关模块使用。单片微机把取样电路采集到的输入电压数据，分析判断并发出控制信号送到触发电路，控制调节输出电压。控制执行电路由SSR过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR之间采用RC吸收电路吸收过电压和过电流，使SSR在开关时不会损坏。控制执行电路把 90-310V的输入电压控制在190V-240V范围，再送到参数稳压器进行精确稳压。参数稳压器由电感和电容组成LC振荡器，振荡频率50HZ。无论市电怎么变化，其振荡频率不会改变，因此输出电压不会变化，稳压精度高。即使输入电压波形失真很大，经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波，因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能力。保护告警电路：当有危害设备安全情况时，只发出声光告警，提示操作人员注意采取措施，而不用切断输出电压。在无输出电压，控制箱的温度过高，市电输入高过300V，市电输入低于130V时都会声光告警。当输入电流过大时，输入(输出)空气自动开关自动跳开。以上就是可调稳压电源应用设计解析，希望能给大家帮助。

时间：2020-08-03 关键词：可调稳压电源大功率器件直流电源
你知道IT-M3100 系列直流电源吗？

什么是IT-M3100 系列直流电源?它有什么作用?ITECH艾德克斯电子有限公司于近日宣布将在2019年推出全新主打黑科技的M系列，并将在5月发布M系列的首个产品——IT-M3100 系列灵巧型宽量程直流电源。据了解，ITECH此次推出全新的M系列不仅具有全新的外观，同时也在产品的技术上创新，从行业应用的角度切入，提供用户更完整的创新解决方案。 M全系列拥有直流电源、双极性电源、交流电源、回馈负载、源载系统等多个产品，给了用户非常宽广的选择范围，满足客户多样性的测试需求。此次率先推出IT-M3100 系列灵巧型宽量程直流电源突破传统桎梏，在仅½1U的超小体积里，不但可以输出高功率，同时具备高性能和多功能。IT-M3100系列由12个型号组成，提供6种电压,更可以通过组合搭配, 实现多种输出功率。灵活的模组式架构，通过巧妙设计"leg"插接来实现多台叠加，而且搭配上架安装套件可达到完美使用需求。这一系列的推出,可帮助工程师更方便更快速、更准确的创造和实现测试技术进步。很多电子产品类似于像DC-DC变换器，电池老化测试的充电部分，LED以及电路板等需要DC供电的产品在做多路一起老化测试时，就需要用到多路电源，这样可以保证多路电源的同步性和输出的一致性。采用传统的多台电源物理组多路的方式会造成控制的不同步性，并且多台电源进行控制时，需要发送多台指令去控制每一台电源，不但无法提高效率，测试结果也无法保证精确。 IT-M3100系列拥有灵活的模组式架构，最多可达16*16的独立多通道设计，用户可依据待测物的测试需求任意配置每一个通道。同时，用户还可以设置On/Off、Track、Duplicate三种同步模式，多台电源只需发送一条命令即可控制，充分满足客制化需求，具有广阔的工程实用价值，适合研发、设计验证和自动测试系统等多种应用场合。 IT-M系列是ITECH产品史上的一个重大突破, 创造属于ITECH的黑科技。IT-M3100系列将开启这场黑科技风暴，为广大的工程师带来更为人性化的使用体验。以上就是IT-M3100 系列直流电源解析，希望能给大家参考。

时间：2020-07-14 关键词： it-m3100 itech艾德克斯直流电源
最大限度提高系统性能的双模功率监控IC，你了解吗？

你听说过最大限度提高系统性能的双模功率监控IC?在同时使用交流和直流电源的系统中，实现双模功率监控传统上需要多个IC才能保证卓越的性能和准确性。越来越多的应用，例如太阳能逆变器、智能照明和云服务器通常使用双模式来保持安全运行，使用交流电作为主电源，直流电作为备用电源，或者反过来。为了优化性能，降低此类系统的开发难度，Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)推出灵活的双模功率监控IC，在测量交流和直流功率时，能在宽达4000:1的范围内，精度达到行业领先的0.1%。将功率计算和事件监控融入到一个IC中，降低了材料成本，缩短了固件开发时间。 MCP39F511A功率监控IC是一款高度集成的器件，可以满足高性能设计对功率测量精度越来越高的要求。为了简化校准步骤并满足对精度的极高要求，该器件包含两个24位模数转换器(ADC)(信纳比达94.5 dB )和一个16位计算引擎。MCP39F511A适用于消费类应用、物联网应用(IoT)和工业应用等应用类型，可以自动检测电源类型并在交流和直流模式间切换，从而优化测量结果。该器件的片内EEPROM可记录关键事件，帮助开发人员进行故障诊断，此外该器件还集成了低漂移基准电压和内部振荡器可降低成本。使用MCP39F511A还具有灵活和方便实施的优点。该器件提供标准功率计算，例如有功、无功和视在功率、有功和无功电能、均方根(RMS)电流和电压、线频率以及功率因数，让设计人员能够通过最少的固件开发，就能为终端应用轻松添加高精度功率监控功能。为了进一步简化开发工作，MCP39F511A加入了许多高级功能，例如在断电或上电时自动将功率数据保存至EEPROM并从EEPROM自动读取功率数据，保证意外断电时测量结果永不丢失。针对各种功率条件的事件监控功能还可以改善预防系统维护，让开发人员能够更好地进行功耗管理。 Microchip混合及线性信号产品部门副总裁Bryan Liddiard表示：“在智慧城市和智慧家庭等新兴市场中，开发人员希望监控产品性能并改善能源利用，因此功率监控变得越来越普遍。MCP39F511A为客户提供简化的开发途径，让客户能够以业界领先的精度同时监控交流和直流电源。” 开发工具该器件受全功能单相功率和电能监控系统MCP39F511A功率监控演示板(ADM00667)支持。该系统可以计算并显示有功功率、无功功率、RMS电流、RMS电压、有功电能(输入和输出)和四象限无功电能，通过USB轻松连接提供自动控制功能的“功率监控实用软件”，让用户轻松评估所有系统配置设置。对于批量采购的情况，Microchip的Application Center of Excellence(卓越应用中心)可以基于客户硬件校验提供定制固件的器件，帮助节省校验成本和时间。以上就是最大限度提高系统性能的双模功率监控IC解析，希望能给大家帮助。

时间：2020-06-08 关键词： Microchip 交流电源直流电源
TE推出了照明控制的增强型底座

全球连接与传感领域领军企业TE Connectivity (TE)最新推出的LUMAWISE Endurance N 增强型底座是一款照明控制底座配件，可提供复杂控制节点解决方案所需的交流电源开关功能和直流电源，为 NEMA/ANSI 街道和室外照明控制解决方案搭建一个快速开发和制造的平台。 TE ConnecTIvity （TE）的LUMAWISE Endurance N 增强型底座有直流电源和信号传输接口布局有序合理，设计经济高效，支持重复使用，降低因更改设计而导致的项目进度和成本方面的风险。新项目机遇更多，所需认证和工程设计更少，因此减少了供应链支出，改善了可制造性，使设计人员更加专注于创新功能的开发。作为TE ConnecTIvity授权分销商，Heilind可为市场提供相关服务与支持，此外Heilind也供应多家世界顶级制造商的产品，涵盖25种不同元器件类别，并重视所有的细分市场和所有的顾客，不断寻求广泛的产品供应来覆盖所有市场。

时间：2020-06-04 关键词：照明控制电源开关直流电源
5G时代直流电源的部署建议解读

近日，全球领先的咨询公司Frost &Sullivan发布2019年度直流电源市场洞察报告。该报告涵盖了5G趋势、5G对直流电源影响、5G时代直流电源部署建议、业界电源厂商动态/市场份额等方面。本文就报告中的关键观点进行解读：一、5G对直流电源的影响 Frost& Sullivan分析认为，5G商业部署正在加速，未来4-5年频谱超过5个以上的站点占比将达45%以上，甚至部分将达到10个频段。随频段增加及多输入/输出的无线MIMO技术使用，叠加2/3/4G后的5G站点总功耗可能超过10KW。功耗的增加给能源基础设施带来挑战，包括： (1)线缆损耗加大：由于频段增加和MIMO技术应用，5G站点功耗将大于4G。电源在传输时的线缆损耗会大于4G时代。某些情况下，拉远损耗后的电压无法满足设备工作电压需求。 (2)站点前级AC空开容量不足：由于5G设备功耗增加，站点前级AC空开要具备更大容量，因此不得不重新改造、重新审批，从而带来高昂的改造成本和5G部署进度的延迟。 (3)需要新机柜：新增的5G基带单元（BBU），需要新的安装空间和散热。同时，为保障5G业务的可靠性，电池也需要增加。因此需要新增机柜投资，以满足设备/电池安装空间和散热要求。报告同时指出，除以上挑战外，还隐藏线缆改造、站点获取/加固、机柜吊装等一系列挑战。二、对直流电源部署的建议 Frost& Sullivan在报告中建议，直流电源在规划时就应考虑后续网络发展，在一个站一套电源实现简单部署同时，可以灵活扩容来支持未来演进。对于空间受限场景，可以采用抱杆安装方式来最大减少工程要求。针对站点AC空开容量不足的挑战，报告中指出应尽量避免传统的AC空开甚至变压器改造带来的高昂工程成本。建议采用通过设备/电源/电池之间的协同，在设备峰值功耗超过AC空开容量时，电池主动参与对设备供电，弥补AC空开容量不足。此外，为降低线缆损耗，相比采用粗线缆/双线缆改造，当前业界认可度较高的是将电源供电和备电进行升压。在部分无市电或市电较差的站点，传统油机发电将带来高油耗和高维护成本。随着全球气候变化面临的挑战和节能减排诉求，通过太阳能等清洁能源的接入和高性能锂电主动参与循环供电，来减少甚至完全去掉油机，减少二氧化碳排放和运营成本，也将是当前运营商主流趋势。三、业界直流电源厂商动态和市场份额随着网络向5G演进，对直流电源系统也提出了越来越高的技术要求。靠低价低质策略生存，缺乏技术创新的厂商正在逐步淘汰。而拥有先进技术、高质量解决方案和成熟交付能力的一级制造商将继续在直流电源市场赢取更多的市场份额。报告最后以华为为例指出：在全球市场70多个直流电源厂商中，华为直流电源收入一直保持显著增长，其中2018年增长达20％，市场份额全球第一达34.2％，在全球占据主导地位。

时间：2020-05-15 关键词： 4g 5G 直流电源
在人工智能领域中ITECH直流电源的应用

（文章来源：艾德克斯）智能巡检机器人和智能分拣机器人在产线物流中已经逐步代替人工完成较为重复繁重的工作，机器人工作电路较为复杂，包含机械驱动电路，传感器电路，通讯电路，电源电路等，而各个电路中又包含了大量的IC芯片以做到逻辑控制和数据分析等功能，这些芯片的性能好坏直接决定了机器人工作的效率和可靠性，很多IC芯片往往都有电源引脚作为电平控制输入或者使能信号，输入电压或者功率根据元器件的情况有高有低，对于大部分的IC芯片尤其是应用到传感器电路和逻辑控制运算的IC芯片来说，工作环境的要求是十分的严苛的，而对于为IC芯片提供这些信号的电源来说，高速度，高精度往往是必不可少的因素。 ITECH根据行业的测试需求，提供针对IC测试的解决方案，需求一：静态电流的测试，一定电压下，让IC处于无负载，无震荡状态，将电流表的一端接电源的正极，另一端接IC的VDD脚，电流表的读数极为IC的静态电流。需求二：驱动电流的测试，一定电压下，将IC的负载用可调电阻代替，让IC正常工作，当输出口有输出时，调节可调电阻的阻值，使IC输出端的电平满足测试要求，以上测试需求，根据电压规格要求，精度要求，推荐合适的直流电源，如IT6400双极性电源；IT6100高速高精度电源；其中IT6400双极性电源高至na级别的精度，既作为供电电源，又可以测试静态电流。综上：IC芯片的测试往往离不开一款高精度高速度电源，艾德克斯作为世界领先的电源测试方案提供商，对于机器人内部供能系统和电力器件的性能测试起了重要的作用，不论是作为使能电源做机器人传感器电路还是IC芯片部件的测试，或者是ITS9500电源测试系统测试机器人电源电路的供电工况，又或者是各个功率等级的测试需求，艾德克斯都能凭借高品质高精度的测试解决方案，为工程师的研发和生产保驾护航，真正实现“china made”。

时间：2020-04-28 关键词：人工智能直流电源
ITECH四大系列同发，引领黑科技-最新推出4款源+载

ITECH于近日推出4大系列共38个产品型号。分别是M系列旗下的：IT-M3600回馈式源载系统，IT-M3400双向可编程直流电源，IT-M3300能量回馈式直流电子负载和IT-M3200高精度可编程直流电源。这几款产品的问世，对于用户来说在测试解决方案上，将提供更多的选择，其高功率密度，小体积，高性能，可回馈也将颠覆测试理念，产生巨大的影响力，另外，此系列产品具有特别宽广的选择范围，可以满足电池、工业、半导体、医疗、光伏、5G通讯、3C等各个领域的客户多样性测试需求。据了解，此次发布的新品不但延续了M系列的½ U高功率密度设计和专利式的插接架构，同时也都具备多通道独立控制的功能，可以实现同步或比例跟踪功能。用户还可以透过并联功能满足不同功率的待测物测试，让使用更为弹性，设备使用率也大幅提高。同系列共六款产品，提供的完善的测试解决方案，即可大限度的提高测试精度，又可降低日益增加的多路测试需求，在多路的连接复杂性上得到升级并可协助用户降低了成本 IT-M3300可编程直流电子负载延续了ITECH产品一贯的特色，在超小体积下，最大功率可达800W并可支持能量回馈。轻松高效的将电能无污染的回馈电网。同时此系列产品具备高精度的输出和量测，并且针对测试做了多项安全保护设计，适合用于各种类型电池放电、多通道电源、半导体老化等多个测试领域。 IT-M3200是一款高精度可编程直流电源，不但具备动态负载响应能力，同时也提供多档位电流量程切换，分辨率最高可达10nA。广泛应用于3C产品，半导体器件，5G、物联网和医疗电子设备等领域。 IT-M3400是一款双向直流电源，同时也是一款电池模拟器。很好的将双向电源和回馈式负载功能特性于一体，可以适合用于电源模块、智能化工业设备、汽车电子和各种小容量电池充放电测试等多个测试领域。 IT-M3600 可以说是此次发布的最为重磅的产品了，他创新性的在½ U的Mini体积内融入了两台设备，既是一台双向电源，也是一台回馈式负载，能量双向流动，一机多用。很好的融合了两种设备的优点，适合用于多模组电池、多通道电源、微型逆变器、半导体IC器件等多个测试领域。此次发布的4款产品都不同程度的填补了业内的空白，在小功率电子测试测量中刮起了一股势不可挡的黑科技风暴，不但展现了ITECH强大的研发力量，同时也体现了ITECH不断升级提供专业解决方案的创新理念，客户可根据自身要求进行选择适合自己的产品。更多信息，请访问http://www.itech.sh/cn/recommend/IT-MNewproduct.html

时间：2020-04-20 关键词： itech 源载直流电源
AMETEK发布Sorensen品牌Asterion系列程控直流电源新产品

美国圣地亚哥时间2020年2月18日，AMETEK程控电源事业部发布了Sorensen品牌Asterion系列程控直流电源的31个新型号产品。 Sorensen 品牌 Asterion系列程控直流电源现有43个型号，单机输出功率覆盖1.7kW到10kW，电压覆盖40V到400V，电流最高可达250A。Asterion系列程控直流电源适用于测试当今复杂电子产品，如国防军工设备，航空航天电子设备，通讯设备，汽车零部件及其他商用电子产品。Asterion系列程控直流电源可用于自动化测试，过程控制，研究开发应用，且可同时满足工程师对节约空间的需求。具有多种输出特性的高功率密度电源 Asterion系列程控直流电源具有行业领先的功率密度，1U机架高度的产品可提供最高5kW的输出功率，2U机架高度的产品可提供最高10kW的输出功率。其中，28个型号产品具有矩形功率输出特性，15个型号产品具有自动量程输出特性。与矩形功率输出特性的电源相比，自动量程类型的电源扩展了电流和电压的输出范围，能够满足更广泛的测试需求。最多可并联五台电源以满足更高电流需求当需要使用大电流时，可以最多并联五台Asterion系列程控直流电源以实现最高1250A的电流输出。该电源具有内置智能的自平衡功能，并联时作为主机的电源最多可控制4台从机电源。快速瞬态响应，低噪声和高效率 Asterion系列程控直流电源具有多种高级特性。快速瞬态响应，其中40V-100V型号产品的瞬态响应指标为1ms，其他400V以内的型号产品的瞬态响应指标为2ms;低噪声，对于一些1.7kW和3.4kW的型号品牌，其噪声低至7mVRMS;高效率，1.7 kW型号电源最低效率为89%，3.4kW、5kW和10kW的型号产品的最低效率为91%，由此可实现测试中的散热量最小化。支持多国语言的触摸显示屏 Asterion系列程控直流电源使用触摸屏实现手动操作、测试开发、测试监控和故障排除。用户可以通过该触摸屏快速实现输出参数设定、数据测量、系统配置和系统设定。支持多国语言的触摸屏帮助世界各地的工程师轻松地使用母语工作，语言类型包括: 汉语、英语、德语、法语、西班牙语、俄语、日语和韩语。客户可以通过触摸屏或编码器来实现设备的功能选择和参数输入。Asterion系列程控直流电源采用了创新的动态速率变化算法来实现控制功能，不必单独调整分辨率设置即可实现对小参数变化的精确控制和对全局范围的快速扫描。图形化用户界面软件- Virtual Panels Asterion系列程控直流电源通过图形化用户界面软件 - Asterion Virtual panels实现便捷的远程编程和控制。Asterion Virtual panels 软件直观友好，可定制化，为测试提供最大的灵活性。其还支持商用和军用航电规范标准的测试选件，测试参数是一个数据文件，工程师可任意修改测试参数来满足特定要求。此外，Asterion Virtual panels 软件具有报告生成功能，该功能可创建包含测试参数和通过/失败标准的word格式报告。对于自动化测试，工程师可以使用标配的LAN LXI、USB或RS-232接口与电源进行通讯。可选配的接口包括GPIB和EtherCAT接口。EtherCAT接口允许设备与可编程逻辑控制器直接接口，主要用于工业和过程控制应用。指令兼容可简化上一代产品的升级 Asterion系列程控直流电源可替代上一代XG1500、XG1700、XFR、DCS、DLM系列电源，且可兼容上一代电源的指令。因此，测试工程师可以直接使用性能更加优异的Asterion系列程控直流电源，不必编写全新的测试代码。指令兼容节省了大量的测试开发时间和成本，保护了现有测试程序的投资。所有Asterion系列程控直流电源符合美国和国际标准，设备经过CSA认证，CE认证，符合RoHS标准要求。产品具有五年的标准保修期。 AMETEK 为全球客户提供最值得信赖的交直流电源、负载和仿真测试系统

时间：2020-03-02 关键词： ametek asterion 直流电源
基本运算放大器配置是怎样的？

必须为运算放大器始终提供直流电源，因此在添加任何其他电路元件之前，最好配置这些连接。图1显示了无焊试验板上的一种可能的电源配置。我们将两根长轨用于正电源电压和地，另一根用于可能需要的2.5 V中间电源连接。板上包括电源去耦电容，其连接在电源和地(GND)轨之间。现在详细讨论这些电容的用途还为时过早，只需知道它们用于降低电源线上的噪声并避免寄生振荡。在模拟电路设计中，务必在电路中每个运算放大器的电源引脚附近使用小型旁路电容，这被认为是良好实践。图1.电源连接将运算放大器插入试验板，然后添加导线和电容，如图1所示。为避免以后出现问题，可能需要在试验板上贴一个小标签，指示哪些电源轨对应5 V、2.5 V和地。导线应利用颜色加以区分：红色为5 V，黑色为2.5 V，绿色为GND。这有助于保持连接的有序性。接下来，在ADALM1000板和试验板上的端子之间建立5 V电源和GND连接。使用跳线为电源轨供电。注意，电源GND端子将是电路接地基准。有了电源连接之后，可能需要使用DMM直接探测IC引脚，确保引脚7为5 V且引脚4为0 V(地)。注意，使用电压表测量电压之前，必须将ADALM1000插入USB端口。单位增益放大器(电压跟随器)：第一个运算放大器电路很简单(如图2所示)。这称为单位增益缓冲器，有时也称为电压跟随器，它由转换函数VOUT = VIN定义。乍一看，它似乎是一个无用的器件，但正如我们稍后将展示的那样，其有用之处在于高输入电阻和低输出电阻。图2.单位增益跟随器使用试验板和ADALM1000电源，构建图2所示的电路。请注意，此处未明确显示电源连接。任何实际电路中都会进行这些连接(如上一步中所做的那样)，因此从这里开始，原理图中没必要显示它们。使用跳线将输入和输出连接到波形发生器输出CA-V和示波器输入CB-H。通道A电压发生器设置为1.0 V最小值和4.0 V最大值(3 V p-p，以2.5 V为中心)，使用500 Hz正弦波。配置示波器，使输入信号迹线显示为CA-V，输出信号迹线显示为CB-V。导出所产生的两个波形图，并将其包含在实验报告中，注意波形参数(峰值和频率的基波时间周期)。你的波形应当确认其为单位增益或电压跟随器电路的说明。缓冲示例：运算放大器的高输入电阻(零输入电流)意味着发生器上的负载非常小;也就是说，没有从源电路汲取电流，因此任何内部电阻(戴维宁等效值)上都没有电压降。所以，在这种配置中，运算放大器的作用类似于缓冲器，屏蔽信号源免受系统其他部分带来的负载效应。从负载电路的角度看，缓冲器将非理想电压源转换成近乎理想的电压源。图3给出了一个简单的电路，我们可以用它来演示单位增益缓冲器的这个特性。这里，缓冲器插在分压器电路和某一负载电阻(10 kΩ电阻)之间。图3.缓冲器示例断开电源并将电阻添加到电路中，如图3所示(注意这里没有更改运算放大器连接，我们只是相对于图2翻转了运算放大器符号以更好地安排导线)。重新连接电源，并将波形发生器设置为500 Hz正弦波、0.5 V最小值和4.5 V最大值(4 V p-p，以2.5 V为中心)。同时观察VIN CA-V和VOUT CB-H，并在实验报告中记录幅度。使用示波器输入CB-H还能测量运算放大器引脚3上的信号幅度。图形实例如图4所示。图4.缓冲器曲线移除10 kΩ负载，代之以1 kΩ电阻。记录幅度。现在移动引脚3和2.5 V之间的1 kΩ负载，使其与4.7 kΩ电阻并联。记录输出幅度如何变化。你能预测新的输出幅度吗? 简单放大器配置反相放大器：图5所示为常规反相放大器配置，输出端有10 kΩ负载电阻。图5.反相放大器配置现在使用R2 = 4.7kΩ组装图5所示的反相放大器电路。组装新电路之前，请记住断开电源。根据需要切割和弯曲电阻引线，使其平放在电路板表面，并为每个连接使用最短的跳线(如图1所示)。记住，试验板有很大的灵活性。例如，电阻R2的引线不一定要将运算放大器从引脚2桥接到引脚6;你可以使用中间节点和跳线来绕过该器件。重新连接电源并观察电流消耗，确保没有意外短路。现在将波形发生器调整为500 Hz正弦波，设置为2.1 V最小值和2.9 V最大值(0.8 V p-p，以2.5 V为中心)，并再次在示波器上显示输入和输出。测量和记录此电路的电压增益，并与课堂上讨论的原理进行比较。导出输入/输出波形图，并将其包含在实验报告中。图形实例如图6所示。图6.反相放大器曲线趁此机会说一下电路调试。在课堂中的某个时候，你可能无法让电路工作。这并不意外，没有人是完美的。但是，你不应简单地认为电路不工作必定意味着器件或实验仪器有故障。这基本上不是事实，99%的电路问题都是简单的接线或电源错误。即便是经验丰富的工程师也会不时出错，因此，学会如何调试电路问题是学习过程中非常重要的一部分。为你诊断错误不是助教的责任，如果你以这种方式依赖其他人，那么你就错过了实验的一个关键点，你将不大可能在以后的课程中取得成功。除非你的运算放大器冒烟，电阻上出现了棕色烧伤痕迹，或者电容发生爆炸，否则你的元器件很可能没问题。事实上，大多数器件在发生重大损伤之前都能容忍一定程度的滥用。当事情不妙时，最好的办法就是断开电源并寻找一个简单的解释，而不要急着责怪器件或设备。在这方面，DMM可是一件十分有价值的调试工具。输出饱和：现在将图5中的反馈电阻R2从4.7 kΩ更改为10 kΩ。现在的增益是多少?将输入信号的幅度缓慢增加至2 V，仍然以2.5 V为中心，并将波形导出到实验室笔记本电脑中。任何运算放大器的输出电压最终都会受电源电压的限制，而在很多情况下，由于电路中存在内部电压降，实际限制要远小于电源电压。根据你的以上测量结果量化AD8541的内部压降。如果你有时间，可尝试用OP97或OP27放大器替换AD8541，并比较它能产生的最小和最大输出电压。

时间：2019-11-10 关键词：放大器电源资讯直流电源
10T真空电弧炉用40kA直流电源的研制与应用

　　1.引言　　直流真空熔炼是稀贵金属及高性能合金钢熔炼所必须采用的工艺，因而真空电弧炉及配套电源的设计是这种应用场合的关键与根本，近十年来我国直流真空自耗熔炼炉的设计与制造技术水平飞速发展，国产真空自耗熔炼炉单炉熔炼钛的重量已从原来常用的1T提升到10T，国产真空自耗凝壳炉单炉熔炼钛的重量已从原来常用的260kg提高到800kG，至2010年末，国产10T钛真空自耗熔炼炉及3T钢真空自耗熔炼炉和800kG凝壳炉相继投入运行，这三种填补国内空白的熔炼系统之供电电源都由我们研制，其中吸收了从世界名牌真空电弧炉成套厂---德国ALd公司进口设备的许多先进技术，本文介绍用于国产10T钛合金熔炼真空自耗炉的2×20kA/60V直流电源的设计及使用情况，热望能推进我国此行业的发展。　　2.原理与设计　　10T钛合金熔炼真空自耗炉工艺要求配套直流电源输出额定参数为40kA/60V，在此之前国产的此类用途的电源容量最大仅30kA/50V，图1给出了系统的总原理框图，从图显见，其构成可分为主电路及控制电路两大部分，下面分别分析各部分的工作原理。　2.1 主电路　　主电路采用10kV经两级变压器直接降压再晶闸管可控整流的方案，为降低注入电网的谐波含量采用12相可控整流方案，另考虑到熔炼过程中起弧电压为60V，而熔炼电压仅40V左右，功率因数很低的实际工况，主电路中增加了功率因数补偿环节，图2给出了主电路的原理图，图中应用了两套双反星形可控整流单元并联，其中图2的上半部分给出了主电路中的降压匹配变压器部分。可控硅　　(1)降压匹配变压器　　显见，电网10kV先由第一级降压变压器降为690V，再由两台一次分别接为三角形与星形的整流变压器降压，这样设计的目的是为了将第二级整流变压器与可控整流部分装于一个柜体中，构成一体化电源，避免10kV输入整流变压器与整流单元装在一个柜体中，因电压太高，给结构设计带来的不便，同时从根本上解决了多年来，国产这类电源整流变压器放于柜外，现场安装整流变压器与整流柜之间大截面铜母排极难安装，工作量巨大的问题，使现场的安装工作量达到最小，更为可贵的是减小了整个电源的体积，缩小了占地面积，此结构方案是吸收了世界名牌真空电弧炉成套厂---德国ALd公司的先进技术设计与研制的，图中变压器T1采用油浸自冷，而整流变压器T2与T3采用干式水冷，CT1—CT5为进行690V侧交流电流取样的电流互感器，其作用表现在一则为直流霍尔电流　　传感器失效后，原电流闭环系统变为开环运行故障的过电流保护提供电流取样信号，二则为功率因数控制器提供对功率因数进行计算的电流取样信号，UT为电压互感器，它用来把690V电压变为功率因数控制器需要的100V标准信号，作为功率因数控制器计算功率因数的电压依据。　　(2)可控整流部分　　该部分的电路原理构成如图2中的下半部分，其应用了常用的两个双反星形可控整流电路并联，图中HL1与HL2为两个霍尔电流传感器，用于检测每个整流部分输出的实际电流值，提供给闭环调节器及保护单元与显示环节，一则保证在同一个输出电流设定值下，两个双反星形可控整流部分每个承担负载电流的一半，另一方面在对实际运行电流进行实时显示的同时，监控运行状况，若超过实际值，则进行有效迅速的保护。　　(3)功率因数补偿的主电路　　几乎所有的真空熔炼炉(包括自耗电极熔炼炉和凝壳炉)，都存在一个共性问题，这就是空载起弧电压高，随单炉可熔炼金属材料重量的不同为50～75V，熔炼过程中熔化电压又低，一般随单炉可熔炼金属材料重量的不同为30～45V，由此造成不论其使用的直流电源是先应用整流变压器降压，后晶闸管可控整流的方案，还是先采用饱和电抗器调压，后整流变压器再降压，整流管整流的方案，运行时其功率因数都很低，一般为0.45～0.7，为解决本10T钛合金熔炼真空自耗炉用40kA直流电源系统功率因数太低的问题，我们在国内首次在此领域使用的可控整流电源系统中，增加了按熔炼过程中实际负荷功率大小自动调节功率因数的环节，该部分的主电路构成如图2中的右上角所示，图中DZ1～DZ3为进行电容短路故障保护的自动空气断路器，KM3～KM5为用来按实际功率因数大小自动投切补偿支路的接触器，L1、C1～L3、C3分别为三个支路的防止谐波放大的电抗器和功率因数补偿电容器，该功率因数补偿主电路的工作原理为：装于控制回路的功率因数控制器，根据UT与CT1的电压与电流取样信号，实时计算功率因数，并按计算结果与目标值0.95的差别，按8421编码的组合，输出控制KM3～KM5中一个、两个、三个闭合，按功率因数的实际需要投入相应的补偿电容，满足无论是化一次锭还是化二次锭，在输出直流电流从10kA～40kA变化的整个工作范围内，都可以保证690V侧的功率因数既不低于0.95又不高于1.0。　　2.2 可控整流部分的控制电路　　可控整流部分的控制电路分为给定积分、闭环调节器、电压电流检测与处理、同步环节、触发脉冲形成、保护监控电路，限于篇幅本文仅介绍几个关键的单元电路，其余电路可参考文献3。　　(1)闭环调节器　　由于真空电弧炉有起弧、熔炼、补缩等工艺过程，起弧时电压高为空载电压、熔炼工作时电弧电压仅是直流电源输出空载电压的一半，熔炼过程中又希望构成稳定度很好的恒流源，另一方面为防止起弧时电压太低无法起弧或起弧电压太高击穿坩埚，我们设计了图3所示的起弧时为稳压源，熔炼时恒流控制的可按负载工况自动转换的动态双闭环调节器，图中IC4B与IC4A分别和外围元器件一起构成PI调节器，UF与IF分别为来自电压与电流检测环节的输出信号，电压与电流的检测分别使用了霍尔电压传感器与霍尔电流传感器，IC2为电子开关CD4066，当起弧前因IF几乎为零，比较器IC3A输出高电平，模拟开关IC2中的引脚　　6为低电平，引脚12为高电平，其内部引脚11与10接通，反馈为电压反馈，电压闭环调节器工作，构成电压闭环，当起弧成功后，由于电流值通常已达几千安培，比较器IC3A输出低电平，模拟开关IC2中的引脚12变为低电平，电压调节器输出支路因IC2的引脚11与10断开而退出运行，同时IC2的引脚6变为高电平，电流调节器输出支路因IC2的引脚8与9接通而投入运行，电流取样值作为调节器的反馈信号送入电流闭环调节器，从而保证直流电源输出为稳定度很好的恒流源，满足熔炼过程中高精度稳定直流电流输出的需要。　　(2)同步环节　　10T钛合金熔炼真空自耗炉用2×20kA/60V直流电源，应用了光耦合器作为触发脉冲形成单元前级的　　同步环节，省去了常规使用的同步变压器，使同步环节的体积及损耗都得以减小，且为构成相序自适应的触发器奠定了很好的基础，图4中6个光耦合器VLC1～　　(3)触发脉冲形成　　触发脉冲形成环节的原理电路如图4所示，其核心单元IC7为陕西高科电力电子有限责任公司应用CPLD芯片开发的准数字化触发集成电路芯片SGK198，该触发器利用对闭环调节器输出电压变换为与此电压相适应的频率脉冲信号，在SGK198内对这一脉冲信号进行6分频计数的方法来获得6路触发脉冲输出，6路触发脉冲形成的计数器开始计数的时刻由同步环节输出的6路同步信号的后沿所决定，由此可见，闭环调节器输出电压值高，说明反馈小于给定，且误差较大，图4差分器IC4C输出电压便低，压控振荡器输出的频率便低，计数器计满的时间便长，输出触发脉冲便距同步信号后沿距离便远，相当于控制角α减小，整流输出直流电压便增加，反之，当闭环调节器输出电压较小时，说明用户设定的直流电源输出运行参数与实际运行参数误差较小，图4中差分器IC4C输出电压便高压控振荡器输出频率便高，计数器计满的时间便短，输出触发脉冲的时刻便距同步信号后沿距离便近，相当于控制角α增大，晶闸管的导通角减小，输出直流电压降低。　　(4)监控保护单元　　10T钛合金熔炼真空自耗炉用2×20kA/60V直流电源，应用PLC完成运行状况的监控及故障时的保护工作，图5给出了监控与保护环节的软件流程框图，该软件随时监控主电路中对应与晶闸管串联的48只快速熔断器的报警开关输出及装于水冷母排上的报警用温度开关的接点闭合与否，由于两台整流电源共用了48只晶闸管元件，报警信号很多，常规的设计对应每一个故障点，需要一个PLC的输入端口，为减小PLC系统的硬件配置，本电源系统采用了一种矩阵式编程方法，从而使系统硬件得以简化，同时在软件编程时根据电弧熔炼的特殊要求，增加了给定不为零不能合闸起动，主电路合分闸都在脉冲封锁状态下进行，补偿与滤波电源输出功率达到一定值时才投入，在切除　　电源功率前先切除功率因数补偿单元，从而有效的防止了次谐波振荡及过补偿状况的发生。　　(5)熔速控制及自动给定　　为了满足全自动熔炼的需要，本电源通过与炉子工况及熔炼控制的上位计算机之间的通讯，实现了自动熔炼时的按曲线给定，控制单元通过PLC的接口接受上位计算机输出的按工艺设定输出电流指令，在PLC内转换为相应的模拟给定电压从PLC的模拟输出口输出，控制触发脉冲的控制角相位，达到调节及稳定输出电流的目的，并在国内首次使用了熔速控制，使控制达到了很好的效果。　　(6)应用电流断续补偿扩大电流稳定不断弧范围　　由于自耗电极真空熔炼炉工艺有起弧、熔炼、补缩等工艺过程，为了保证成品锭快熔化完时使锭子端口尽可能的平整，提高熔化锭子成品率，要求补缩电流尽可能的小，尽管在主电路中直流输出端增加了平波电抗器Lo，但也很难使输出直流电流达到全范围连续，因而在控制回路中增加了电流断续的补偿环节，使补缩时的电流连续稳定工作范围达到了最小电流不大于500A的良好效果。　　(7) 功率因数补偿环节的控制　　由于真空自耗熔炼炉工艺过程较为复杂，工作时　　开始初始化封脉冲有否电源冷却水压给定设定为零?高压合闸合闸到位否?解封锁按给定输入设检测实际电压有否故障信号?有停机信息?封脉冲停机有有不正常缺相故障?水流量正常?否正常无是未到位到位无无有电流故障报警置输出调节大小分断高压给定设定为零?是否　　图5 PLC监控保护单元的软件流程框图　　分起弧、熔炼、补缩、停机等工艺流程，同时对应不同的工作段，要求电源输出稳定运行的电流与电压值不同，由此造成电源运行时其功率因数与注入电网的谐波电流含量会有很大不同，这就决定了对其功率因数补偿和谐波治理要采取变化的参数与结构。只有这样才能达到在整个工艺过程中都可保证功率因数不低于国标允许值，而注入电网的谐波电流不超过国标允许值，因本10T真空自耗炉用直流电源采用12脉波可控整流方案，总体装机用电容量并不大，所以其注入电网的谐波含量是满足国标《GB/T 14549-93电能质量公用电网谐波》规定的，因而在本系统中仅考虑功率因数补偿，而未设置谐波滤波，只是功率因数补偿的控制电路，既要满足起弧、熔炼、补缩、停机等工艺流程的需要，又要适合熔炼一次锭、二次锭、合金锭及锭子直径不同对直流电源输出电流的要求不同的需要，为此设计了专门的控制器，控制器内对电源的功率因数按输入的电压和电流值随时进行计算，并按熔炼工况及锭子种类和实际使用电流的不同，按8421组合决定投入多大的补偿容量，既严格保证在整个工作周期中，补偿后的功率因数大于0.95，且使谐波不被放大，又可靠的按当电源负荷达到一定值时，功率因数补偿支路才投入，而当电源负荷小到一定值时，功率因数补偿支路先切除，在直流电源停机时，先退出功率因数补偿支路，再断开图2中的断路器DLQ，保证不发生次谐波震荡及谐波放大等不正常情况。　　3. 实用效果简介　　上述10T钛合金熔炼真空自耗炉用2×20kA/60V直流电源，已成功的用于我们研制的国内首台10T电弧炉熔炼系统中，整流变压器、直流平波电抗器、晶闸管整流单元、控制环节、纯水冷却器、进线断路器全部装于两个柜体中，每个整流柜系统输出20kA/60V，使用中两柜并联运行，经实测稳流精度高于1%，功率因数不论是在熔化一次锭还是二次锭，电源输出电流稳定运行范围10kA～40kA，全范围内都不低于0.95，注入电网的谐波电流含量低于国标允许值，补缩工况最小可连续稳定运行电流为500A,现场安装仅需连接交流三相输入690V电缆线及直流输出正负母排和外循环水两根水管，安装甚为方便，运行稳定可靠，达到了十分理想的设计与运行效果。　　4.结论　　综上分析，我们可得下述结论：　　(1)10T钛合金熔炼真空自耗炉用2×20kA/60V直流电源的研制成功，填补了国内空白，它把整流变压器、平波电抗器、纯水冷却器、整流及控制和保护等单元装于一个柜体中，缩短了引线尺寸及占地面积，减小了现场安装工作量，是个很好的方案。　　(2)文中介绍的同步环节及触发脉冲形成电路设　　计的较为巧妙，可推广到低压可控整流系统。　　(3)电压与电流可根据工况自动切换的闭环调节器设计，兼顾了稳定输出电压与输出电流的不同需要是个不错的设计方案。　　(4)采用12脉波可控整流，同时增加动态功率因数补偿环节，通过巧妙的控制器设计，满足了真空自耗熔炼炉的复杂运行工况要求，使运行时的功率因数较高，并保证了注入电网的谐波不被放大，在该行业为首创，在国内真空自耗熔炼炉及凝壳炉电源的系统配置中具有推广性。　　(5)文中介绍的PLC监控与保护单元应用矩阵式软件编程方法，使需要的硬件配置要求得以降低，节约了成本，具有创新性。　　(6)理论分析和实用效果都证明了，上述方案的可行性，毫无疑问，其应用前景将是十分广阔的。　　参考文献　　[1] 王兆安电力电子技术(M)(第四版)，北京：机械工业出版社，2006，12　　[2] 李宏浅谈直流电弧炉用电源的发展，电源技术应用(J)，2010.2　　[3] 李宏著，常用电力电子变流设备的调试与维修基础(M)，北京:科学出版社，2011　　[4] 李宏著，常用电力电子变流设备的调试与维修实例(M)，北京:科学出版社，2011　　[5] 李宏，常用电力电子变流设备器件及集成电路应用指南，第一分册电力半导体器件及驱动集成电路(M)，北京：机械出版社，2001.5　　作者简介：　　李宏，男，现年52岁,西安石油大学电子工程学院教授，发表论文200多篇，出版专(编)著15部，获中国人民解放军空军科技进步三等奖1项。现兼任中国电工技术学会电力电子学会理事、中国电工技术学会电气节能研究会理事、中国电源学会特种电源专业委员会常务委员、中国电工技术学会电力电子学会学术委员会委员、陕西省电源学会常务理事、主要研究方向为电力电子技术、电气传动技术、特种电源技术及专用集成电路的开发和应用技术。主持设计与电力电子有关的工程项目近110个，研制开发的电力电子成套装置380多台套，运行于国内电力、冶金、化工、石油、机械、电子、核工业、军工等行业，并已出口到东南亚，还装备了中国人民解放军空军导弹部队及陆军科研所，开发的晶闸管、GTR、IGBT专用驱动控制板累计在全国销售15000多块，主编的实用电力电子技术资料在全国28个省市销售近30000多册。

时间：2019-03-19 关键词：电路设计电源技术解析实际应用直流电源
水电站直流电源系统接地故障的处理与技巧分析

　　一、前言　　辰溪大洑潭水电站位于湖南省辰溪县境内、沅水干流中流，是沅水河的第八个梯级电站。电站装机容量为5×40MW，属大型水力发电站。面前电站五台灯泡贯流式机组均已投产发电。由于电站属河床式电站，闸门的可靠调度及电站机组的稳定运行是电站的工作重点问题，因此电站的电源稳定将是关键因素，而直流系统在水电站中承担的负荷极为重要,它提供为确保全厂继电保护、计算机监控、电气控制、二次信号、事故照明、交流不间断电源等的不间断供电，上述系统要求对供电的可靠性很高。因此直流系统的可靠性是保障电站安全运行的关键条件之一。　　二、直流系统故障接地的分析　　大洑潭水电站直流系统安装完成投运后，经过一段时间的运行后出现了直流系统故障接地报警，但未出现接地故障断电退出运行的现象，经过现场对直流系统的蓄电池、一次回路、二次控制回路等的检查未发现有接地现象。　　由于直流系统在电站分布范围广、外露部分多、电缆多、且较长。所以，特别是在仍再建水电站的很容易受尘土、潮气的腐蚀，使某些绝缘薄弱元件绝缘降低，甚至绝缘破坏造成直流接地。因此在分析直流接地的原因有如下几个方面：1、二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等;2、二次回路及设备严重污秽和受潮、接地盒进水，使直流对地绝缘严重下降;3、小动物爬入或小金属物件掉落搭接在元件上造成直流电源系统接地故障，另外老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路导致接地故障;4、在安装施工过程中某些元件的线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上从而引起故障。　　大洑潭水电站直流电源系统通过上述分析的原因进行排查，排除了由于设备本身质量发生个故障的原因，最后判断由于电站面前仍然处在建设工程中，蓄电池室由于土建在施工过程中存在室外雨水进入，电池工作环境下降导致受潮影响，采取适当措施后故障消失。　　三、直流系统接地故障的危害　　通常在直流电源的接地故障中，两点接地是危害较大的，由此可能造成严重后果。直流系统发生两点接地故障，便可能构成接地短路，造成继电保护、自动装置误动或拒动，二次信号异常，或造成直流电源动作消失，使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能动作于跳闸、致使断路器越级跳闸的发生。　　1、直流正极接地，有使保护及自动装置误动的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路再发生一直接地，就可能引起误动作。并且两点接地还可能造成误合闸，误报动作信号。　　2、直流负极接地，有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为，跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时，线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断会失去保护及操作电源。　　三、直流系统接地故障的处理方法和技巧　　查找直流接地故障的一般顺序和方法　　1、分清接地故障的极性，分析故障发生的原因;　　2、若站内二次回路有工作，或有设备检修试验，应立即停止。拉开其工作电源，看信号是否消除;　　3、用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。注意：不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带;　　4、对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬时停电”的方法，查该分路中所带回路有无接地故障;　　5、对于重要的直流负荷，用转移负荷法，查该分路而带回路有无接地故障。查找直流系统接地故障，后随时与调度联系，并由二人及以上配合进行，其中一人操作，一人监护并监视表计指示及信号的变化。利用瞬时停电的方法选择直流接地时，应按照下列顺序进行;　　① 断开现场临时工作电源;② 断合事故照明回路;③ 断合同信电源;④ 断合附属设备;⑤ 断合充电回路;⑥ 断合合闸回路;⑦ 断合信号回路;⑧ 断合操作回路;⑨ 断合蓄电池回路。　　在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点，则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后，有环路的应先解环，再进一步采用取保险及拆端子的办法，直至找到故障点并消除;　　直流接地故障发生排查同时注意某些技巧　　1、查找必须及时。由于运行环境及气候的变化都可能导致直流系统其工作不稳定，或者造成故障的直接发生，因此，如果发生故障即应立即进行排查。　　2、定期进行巡检。主要是利用精度较高的检查装置对直流回路进行检查，记录绝缘较差部位的回路，并在条件较为恶劣的情况下复查情况，做到重点部位重点检测。　　3、按序查找。故障发生后，可先按：信号回路，照明回路，操作回路，控制回路，再保护回路进行。同时又要结合前面提及的绝缘情况较差的部位和回路优先排查。　　四、查找接地故障时的注意事项　　1、瞬停直流电源时，应经调度同意，时间不应超过3秒钟，动作应迅速，防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长;　　2、为防止误判断，观察接地现象是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断;　　3、尽量避免在高峰负荷时进行;　　4、防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸;　　5、按符合实际的图纸进行，防止拆错端子线头，防止恢复接线时遗留或接错;所拆线头应做好记录和标记;　　6、使用仪表检查时，表计内阻应不低于2000欧/伏;　　7、查找故障，必须二人及以上进行，防止人身触电，做好安全监护;　　8、防止保护误动作，必要时在顺断操作电源前，解除可能误动的保护，操作电源正常后再投入保护。　　五、结论　　在各类电站就发电厂直流系统中，如发生直流接地系统故障发出报警时，应当用先进的检测设备和平时运行中积累的经验对问题进行具体分析，适当应用直流系统接地排查的一些方法和技巧，就能迅速查明接地的原因，排查故障，确保电站的安全稳定运行。

时间：2019-03-18 关键词：电源技术解析水电站直流电源
试探影响真空自耗电极熔炼炉供电直流电源稳定性的因素

　　1.引言　　直流真空熔炼是稀贵金属及高等级合金钢必定要采用的工艺，这种工艺配套的设备从大的方面分为真空熔炼炉和给其供电的直流电源两大部分，随着是铸造产品和炼锭子的不同，真空熔炼炉分为以化锭子为主要目的的真空自耗电极熔炼炉和以浇铸模型件的真空浇铸凝壳炉两大类别，而它们的供电电源又分为整流变压器一次高压侧饱和电抗器交流调压、整流变压器二次侧整流管整流和整流变压器一次侧晶闸管可控调压、整流变压器二次侧整流管整流及整流变压器二次晶闸管一次调压三种方案，在国内由于整流变压器一次侧晶闸管交流调压，需要增加先将6kV或10kV甚至35kV降为晶闸管可以承受的几百伏电压后进行交流调压，然后再将调压后的电压经整流变压器降为几十伏，由整流管整流，使用中需要两级降压变压器，且随着近年真空熔炼炉单炉可熔化金属重量的不断增大，对直流电源的输出容量要求越来越大，由此决定了国内使用的直流供电电源基本状况可分为三个阶段：即1997年前，整流变压器二次侧晶闸管一次调压的方案几乎在国内没有使用，当时主要使用整流变压器一次侧饱和电抗器调压、整流变压器二次侧二极管整流;1997年～2004年之间，整流变压器二次侧晶闸管一次调压和整流变压器一次侧饱和电抗器调压、整流变压器二次侧二极管整流两种方案混合使用，2005年以后整流变压器二次侧晶闸管一次调压的方案可以说挤占了近95%的市场份额，由于饱和电抗器调压与晶闸管调压两种方案的响应时间相差近100个数量级，它们对供电直流电源输出电压电流稳定性有很大影响的坩埚比的敏感程度会有很大的不同，本文结合我们采用整流变压器二次侧晶闸管一次调压方案，为某研究院提供的65kA/80V直流电源与凝壳炉配套调试时，不同坩埚比的实验数据分析合理的坩埚比与弧压及弧流稳定性的关系，以期抛砖引玉，与同行探讨。　　2.直流真空熔炼炉的工作过程和对直流电源的要求　　无论是真空自耗电极熔炼炉还是凝壳炉，其工作流程的相同点就是工作时自耗电极，工作过程分起弧、熔炼阶段，而不同之处在于以熔化炼锭子为目的的自耗电极熔炼炉为提高化料成品率需要有化成品锭熔化快结束时的补缩工艺，且额定电流下工作时间长达1小时至数小时，而以精密铸造为目的的凝壳炉有熔化时间短一般几分钟～十几分钟，熔化需要电流密度大，熔炼过程中有凝壳的不同点，但他们的工作过程都可以图1所示原理来说明。图中1为要熔化的锭子称作电极，2为坩埚(又称为结晶器)，3为水套，4为炉室密封盖，5为冷却水，6为抽真空管道，7为稳弧线圈，8为熔化时的电弧，9为已熔化后的金属溶液。系统工作过程为：在炉内的真空度达到不致被熔炼金属氧化的前提下，系统投入运行，直流电源输出在正负极之间有一定的电压通常为空载电压，随着操作人员的控制升降机构使电极杆下降，当电极杆下降到与坩埚底部的距离小到一定程度时，吊在电极杆下部的要熔化材料与放于坩埚底部的起弧料之间发生电离而产生电弧，电极开始熔化，随着时间的推移要熔化的金属变为液体流入坩埚中，坩埚内的液态金属高度不断增加，而要熔化的金属电极长度逐渐减小，为了保证熔化时由被熔化电极下端而与坩埚中液态金属上表面之间距离所决定的弧压相对恒定，需要此弧压不要大范围波动，另一方面为保证在同样的时间内被熔化掉的金属量基本相同，又需要流过被熔化金属与液态金属之间的直流电流高度恒定，由于在熔化过程中一但发生被熔化金属熔液成流动柱形短接被熔化金属与已熔化后位于坩埚中的金属溶液(行业内称为掉块)形成直流电源输出短路，需要直流电源具有很好的挖土机特性，即自动迅速把输出直流电压降低，保持输出电流不变。再应看到，由于两种炉型铜坩埚之外都是冷却水，为防止过高的瞬态功率加到坩埚壁与被熔化金属之间形成侧弧击穿坩埚使冷却水进入坩埚内，在高温下电解水引起氢气爆炸，不希望弧压太高，且被熔化锭子与坩埚内壁之间要留有合适的距离，综上的分析，直流真空熔炼炉对直流供电电源的要求有以下几点：　　1)要有合适空载起弧电压，最早国内应用了德国人的起弧电压为82V的数据，这几年我们经不断的改进与总结，对自耗炉已降为50V，对凝壳炉已降为65V。　　2)要有很硬的稳流特性，在稳流时输出直流电压波动不能过大。　　3)要有快速的保护性能。　　3.影响直流电源输出电压电流大小与稳定性的因素分析　　从图1所示的工艺过程示图可以看出，影响直流熔炼炉供电电源输出电压与电流稳定性的关键因素有：　　1)直流供电电源自身的闭环调节性能; 2)弧压的高低;　　3)坩埚的内径与被熔化金属锭子外径之差的大小;　　4)炉内真空度的高低;　　5)坩埚冷却水温的高低;　　6)稳弧电流的大小。　　根据我们对近百台真空熔炼炉与电源的调试体会，上述因素对直流电源电压电流稳定性的影响表现在：　　(1)直流电源自身调节性能首先取决于所用供电直流电源的方案，采用整流变压器一次饱和电抗器一次侧调压，整流变压器二次侧晶闸管相控整流的方案，因属电磁调节，调节响应时间为秒级，因而直流电流的稳定性不可能做的很高，表现出应用时输出直流电压与电流的波动都比较大，采用整流变压器二次侧晶闸管可控整流的方案，因闭环调节器的响应时间为毫秒级，因而在闭环调节器的参数整定好后，具有很好的快速调节性能，当弧压波动较大时，它可以提供很好的稳流特性，但需直流电源输出电压快速变化来保持电流稳定。　　(2)炉内真空度越高，被熔化电极与已熔化完的金属之间电阻的影响越小，电流的波动就越小，真空度不好与波动可视同等效为该等效电阻波动，所以电压与电流就波动。　　(3)坩埚冷却水温的高低虽然不直接参与影响直流电源输出电压与电流的稳定性，但却影响熔化时所需的电流大小，由于熔化时被熔化金属溶为液态流入坩埚中，坩埚外为流动的冷却水，水温过低靠近坩埚内壁的金属冷却的快，而远离坩埚内壁的金属溶液冷却的慢，对自耗电极熔炼炉有可能导致锭子外壁气孔增大，使用时剥皮较多，对凝壳炉水温太低将导致较厚的凝壳，而要解决此问题，则需要加热功率大于冷却功率，也就是说需要较大的熔化电流，在水温较低时需要保证靠近坩埚外壁的金属溶液散热速率要慢。由此可见，并非坩埚的冷却水温越低越好，一般建议冷却水温进口温度不低于+5℃，而出口水温不高于60℃。　　(4)所谓弧压是指熔化过程中加在被熔化电极已熔化位于坩埚中的金属溶液上端面之间电压的高低，同样的电流下弧压越高熔化功率越大，熔化速率越快;另应看到，弧压越高，则等效电弧长度越长，图2给出了熔炼时电弧的分布断面示意图，同时标出了要熔化金属锭子外沿与坩埚内壁之间的距离δ，同时画出了有稳弧线圈且通有稳流电流时，金属溶液在磁场作用下旋转造成的中心低靠近坩埚部分液面高的形状，从此图可见，弧压越高，则熔化速度越快，要求被熔化锭子下降的速率越快，由于电极杆升降一般由伺服电机拖动，所以伺服电机不断启停，很难100%保证熔化速度与电极杆的下降速率完全匹配保证弧压稳定，造成弧压相对波动较大，引起电流变化，因而弧压越高电流就易波动，对闭环稳流的调节性能要求就要迅速。　　另应看到，在图2中δ一定时，过高的弧压将会造成图3所示的侧弧，有可能使坩埚熔化导致严重事故，因而正确的熔炼要求是短弧熔炼，低弧压大电流熔炼，据此应保证弧长L小于图2中的δ。　　(5)稳弧线圈与稳弧电流的大小，为了保证不出现图3所示的问题，炉体设计中采用稳弧线圈中以直流电流产生磁场来约束电流的方向，稳弧线圈一般绕在水套外壁使电弧不要分散，图2中同时给出了稳弧线圈与通过电流的流动方向，显见其产生的磁场方向与图中电流方向一致，所以可约束电弧的发散，自然稳弧电流越大，其对电弧的束缚力就越大，过大的稳弧电流有可能造成电极杆出现控心熔炼，即图2中的ΔL很大，造成弧长太长反而不利于电流稳定，但过小的稳弧电流有可能在δ一定时，使图2中ΔL为负值，产生图3中那样人希望的侧弧。　　4.坩埚比与熔炼用直流电源电压电流稳定性的关系分析与实验　　坩埚比指真空熔炼炉要熔炼金属锭子的直径与坩埚内径之比，若以d1表示锭子直径，d2表示坩埚内径，σ表示坩埚比，则坩埚比可表示为　　σ=d1/d2(1)　　参考图2坩埚比近似表示了σ的大小，σ越小，则δ越大。　　4.1 坩埚比对电压电流稳定性的影响分析　　同样稳弧电流与熔化电流条件下，坩埚比越小，则图2中的δ越大，由于坩埚外为冷却水，坩埚均由铜金属材料制成，在δ的空间内为空气，从温度场的分布来看，图2中弧区中心温度最高越靠近坩埚温度越低坩埚温度最低，所以δ越大，一则坩埚自身散热，二则由于熔化时为保持熔炼炉内的高度真空度与炉体配套的真空系统中几台泵在不停的抽真空，更加速了δ区间内的散热，由此导致了锭子靠近坩埚的外部区域温度低，而锭子中心内部温度高，引起锭子中心熔化速度快，而外壁熔化速度慢，使图2中的ΔL变的较大，导致熔化过程中形成了一个类似于下端面为倒放碗状的锭子，当有稳弧线圈时，已熔化的金属溶液沿稳弧线圈作用的磁场旋转，形成一个正放的碗状溶池。其刨面图如图4所示，间接导致电流闭环调节器调节速度快调节特性硬时，尽管可以稳定电流，但弧压大范围波动，当电流闭环调节器调节速度慢，调节特性软时，虽可使弧压在波动范围降低，但电流稳定度不够，弧压的大范围波动将使操作人员无法判断有否侧弧产生，对安全生产造成很大危害，另应看到，这种状况不论对凝壳炉还是自耗炉都会影响弧光颜色，由于此时看到的仅是从图4中两个相对扣的碗状球面缝隙中透出的很小一部分弧光，而不是真正的弧，影响操作人员对弧压的判断且无法压低弧压进行低弧压熔炼，其原因在于尽管中心弧长很长，但稍以压弧边上便短路，使弧压无法压低。　　4.2 实验验证　　为了验证上述分析，我们应用研制的国内首套60kA/80V凝壳炉电源，针对不同的坩埚比在500kg和150kg凝壳炉中进行了试验，该电源系统应用四台15kA的6脉波可控整流直流电源并联构成24脉波，由两套独立的12脉波电源构成，图5与图6分别给出了多次实验中通过计算机采集系统采集的最有代表性的典型电压电流波形，其中图5应用锭子外径为Φ280，坩埚内径为Φ460，坩埚比σ为0.6087，而图6应用锭子外径为Φ350，坩埚内径为Φ460，坩埚比σ为0.761，使用电流前者为30kA，而后者为30kA、35kA、40kA 3个台阶，弧压前者平均值为48V，且大范围波动，而后者平均值仅42V，波动范围小，所用模拟电压前者波动频率很高，而后者虽有波动但频率很低，电流闭环调节器的参数又完全相同，实验验证　　5.结论　　综上分析，我们可得下述几点结论：　　1)真空熔炼用直流电源以整流变压器二次相控整流电流闭环控制的方案效果最好。　　2)影响真空熔炼用直流电源输出电压与电流稳定性的因素很多，坩埚比对弧压和电流稳定性的影响很　　大，国内以往的坩埚比范围数据为0.6～0.75，从节能及稳定输出角度考虑应靠近0.75来选取。　　3)无论是自耗炉还是凝壳炉，锭子外沿至坩埚内壁的间距应以50～60mm为较佳值。　　参考文献　　[1] 李宏浅谈我国真空熔炼用直流电源的发展(J)，电源技术应用，2010，NO.　　[2] 李宏著常用电力电子变流设备的调试与维修基础(M)，北京，科学出版社，2011　　[3] 马开道稀有金属熔炼工艺及装备(M)，北京，冶金工业出版社，2011　　作者简介：　　李宏，男，现年52岁,西安石油大学电子工程学院教授，发表论文200多篇，出版专(编)著15部，获中国人民解放军空军科技进步三等奖1项。现兼任中国电工技术学会电力电子学会理事、中国电工技术学会电气节能研究会理事、中国电源学会特种电源专业委员会常务委员、中国电工技术学会电力电子学会学术委员会委员、陕西省电源学会常务理事、主要研究方向为电力电子技术、电气传动技术、特种电源技术及专用集成电路的开发和应用技术。主持设计与电力电子有关的工程项目近110个，研制开发的电力电子成套装置380多台套，运行于国内电力、冶金、化工、石油、机械、电子、核工业、军工等行业，并已出口到东南亚，还装备了中国人民解放军空军导弹部队及陆军科研所，开发的晶闸管、GTR、IGBT专用驱动控制板累计在全国销售15000多块，主编的实用电力电子技术资料在全国28个省市销售近30000多册

时间：2019-03-18 关键词：稳定性电源技术解析直流电源
直流电源系统事故和故障处理预案

　　一蓄电池故障和事故处理预案　　(一) 防酸蓄电池故障及处理　　1. 防酸蓄电池内部极板短路或开路，应更换蓄电池。　　2. 长期处于浮充运行方式的防酸蓄电池，极板表面逐渐会产生白色的硫酸铅结晶体，通常称之为“硫化”;处理方法：将蓄电池组退出运行，先用I10电流进行恒流充电，当单体电压上升为2.5V时，停充0.5h，再用0.5 I10电流充电至冒强烈气泡后，再停0.5h再继续充电，直到电解液“沸腾”;单体电压上升到2.7～2.8V时，停止充电1～2h，然后用I10电流进行恒流放电，当任一个单体蓄电池电压下降至1.8V时，终止放电，并静置1～2h，再用上述充电程序进行充电和放电，反复数次，极板上的硫酸铅结晶体将消失，蓄电池容量将得到恢复。　　3. 防酸蓄电池底部沉淀物过多，用吸管清除沉淀物，并补充配置的标准电解液。　　4. 防酸蓄电池极板弯曲、龟裂、变形，若经核对性充放电容量仍然达不到80%以上，此蓄电池应更换。　　5. 防酸蓄电池绝缘降低，当绝缘电阻值低于现场规定时，将会发出接地信号，且正对地或负对地均能测到电压时，应对蓄电池外壳和绝缘支架用酒精擦拭，改善蓄电池室的通风条件，降低湿度，绝缘将会提高。　　(二) 阀控密封铅酸蓄电池故障及处理　　1. 阀控密封铅酸蓄电池壳体变形，一般造成的原因有充电电流过大、充电电压超过了2.4V×N、内部有短路或局部放电、温升超标、安全阀动作失灵等原因造成内部压力升高。处理方法是减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀是否堵死。　　2. 运行中浮充电压正常，但一放电，电压很快下降到终止电压值，一般原因是蓄电池内部失水干涸、电解物质变质，处理方法是更换蓄电池。　　(三) 镉镍蓄电池故障及处理　　镉镍蓄电池容量下降，放电电压低。处理办法是更换电解液，更换无法修复的电池，用I5电流进行5h充电后，将充电电流减到0.5 I5电流，继续充电(3-4)h，停止充电(1-2)h后，用I5放电至终止电压，再进行上述方法充电和放电，反复(3-5)次，其容量将得到恢复。如果容量仍然不能恢复时，应更换蓄电池。　　二充电装置、绝缘监测装置的故障和事故处理应按照厂家的规定进行，并应在现场运行规程中明确具体处理方法。　　三直流系统故障和事故处理预案　　(一) 220V直流系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降低到25KΩ以下，48V直流系统任一极对地电压有明显变化时，应视为直流系统接地。　　(二) 直流系统接地后，应立即查明原因，根据接地选线装置指示或当日工作情况、天气和直流系统绝缘状况，找出接地故障点，并尽快消除。　　(三) 使用拉路法查找直流接地时，至少应由两人进行，断开直流时间不得超过3S。　　(四) 推拉检查应先推拉容易接地的回路，依次推拉事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、6～10kV控制回路、其他控制回路、主控制室信号回路、主控制室控制回路、整流装置和蓄电池回路。　　(五) 蓄电池组熔断器熔断后，应立即检查处理，并采取相应措施，防止直流母线失电。　　(六) 直流储能装置电容器击穿或容量不足时，必须及时进行更换。　　(七)当直流充电装置内部故障跳闸时,应及时启动备用充电装置代替故障充电装置运行,并及时调整好运行参数。　　(八) 直流电源系统设备发生短路、交流或直流失压时，应迅速查明原因，消除故障，投入备用设备或采取其他措施尽快恢复直流系统正常运行。　　(九) 蓄电池组发生爆炸、开路时，应迅速将蓄电池总熔断器或空气断路器断开，投入备用设备或采取其他措施及时消除故障，恢复正常运行方式。如无备用蓄电池组，在事故处理期间只能利用充电装置带直流系统负荷运行，且充电装置不满足断路器合闸容量要求时，应临时断开合闸回路电源，待事故处理后及时恢复其运行。　　四直流电源系统检修与故障和事故处理的安全要求　　(一) 进入蓄电池室前，必须开启通风。　　(二) 在直流电源设备和回路上的一切有关作业，应遵守《电业安全工作规程》的有关规定。　　(三) 在整流装置发生故障时，应严格按照制造厂的要求操作，以防造成设备损坏。　　(四) 查找和处理直流接地时工作人员应戴线手套、穿长袖工作服。应使用内阻大于2000Ω/V的高内阻电压表，工具应绝缘良好。防止在查找和处理过程中造成新的接地。　　(五) 检查和更换蓄电池时，必须注意核对极性，防止发生直流失压、短路、接地。工作时工作人员应戴耐酸、耐碱手套、穿着必要的防护服等。

时间：2019-03-15 关键词：电源技术解析故障处理系统事故直流电源
高稳定度低纹波直流电源设计方案

线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域，是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点，时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。在历年的电子设计竞赛中，作品在比赛场地测试正常，但在指定测试场地测评时，电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生，一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。因此，高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。　　1 系统总体方案设计　　本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成，如图1 所示。变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V，通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后，进入正（负）线性稳压模块，再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号，分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。　　　　图1 系统结构框图　　2 主要功能模块分析　　2.1 整流滤波模块　　整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成，如图2 所示。整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势，并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。滤波电路采用大容量电解电容滤波，增加了输出电压的稳定性。根据式（1）可求出所需滤波电容容量。　　　　当输出电压为5 V、电流为2 A 时，R=U/I=2.5 Ω，此时，C= kT/2R =20 000 μF，其中，k=5 。电容耐压Umax≥√2Ui≈24.038 V.其中，Ui=17 V，因此Umax取值为25 V.在电解电容C6 两端并联一个0.01 μF 的瓷片电容C10 可以有效抑制高频干扰。　　　　图2 桥式整流滤波电路　　2.2 线性稳压模块　　LT1083/LT1033 系列正负可调稳压器的效率大大高于现有器件，可以提供7.5 A、5 A 和3 A 输出电流，并能在低至1 V 的压差条件下运行，压降在最大电流条件下保证在1.5 V 以内。负载电流减小时允许压差同时减小，可在多种电流水平条件下通过片内修整电路，提供所保证的最小压差，并能够使输出电压准确度调节至1%.其电压调整率为0.015%，负载调整率为0.01%，对电流限值也进行了修整，最大限度地减小了过载条件下稳压器和电源电路上承受的应力，具有热功耗限制保护［10］.LT1083/LT1033 系列器件的引脚与老式三端稳压器兼容，与大多数稳压器设计中的10 μF 输出电容器以及PNP 稳压器多达10%的输出电流作为静态电流消耗不同，LT1083/LT1033 系列的静态电流流入负载，大大降低了电源功耗。此芯片电压调整率小、负载调整率小的特点能够保证输出电压稳定度高。正负线性稳压模块电路如图3 所示，其中R1=R3，R2=R4.电路中的电阻参数可根据输出可调电压公式确定：　　　　其中，Uref=1.25 V，IADJ=50 μA，R1=200 Ω。　　　　图3 正负线性稳压模块电路　　2.3 低通滤波模块　　低通滤波电路采用LC 滤波电路，滤波电容为4 700 μF电解电容和0.01 μF 瓷片电容，能有效减少直流的纹波和高频干扰，两个33 μH/3A 功率电感并联可以隔离交流并提高输出电流。截止频率：　　　　其中，L=33 μH，C=4 700 μF，图4 为低通滤波器电路图。　　　　图4 LC 滤波电路　　3 电源性能测试　　测试仪器采用固纬4 位半数字万用表（GDM-8245）、上海爱仪交流毫伏表（AS2294D）和调压变压器（TDGC -0.5/0.5）。负载电阻采用水泥电阻（2.5Ω/20 W、5Ω/20 W、15Ω/20 W）。电源性能参数如表1 所示。可以看出，负载调整率和电压调整率反映出了电源较高的稳定度，纹波系数指标反映出低纹波特性。　　表1 电源性能参数表　　　　传统稳压电源因其电压波动大、效率低、体积庞大等缺点影响了电子产品的各项性能指标。本文设计制作的电源不仅具有高稳定性、低纹波的优点，而且输出电压可调、电压波动小、带负载能力强、体积小巧。由于本文所设计的电源具有非常小的电压调整率，一旦设置好电压，即使电网波动，电源也能保证输出电压与设置电压相同，为微弱信号和高频信号的处理提供有力的保障，不仅能有效地避免在电子竞赛测评时由于更换电源而导致的作品性能指标下降甚至烧毁的事件发生，而且对于电子线路的各项研究有十分重要的意义。

时间：2019-01-11 关键词：电源技术解析低纹波高稳定度直流电源
九档可调直流电源电路设计

九档可调直流电源主要是由稳压三端可调集成块(m31)为核心元件，LM317可调端接有三家管VT，可调用电位器RP及电阻R3 R10，可以满足输出所需9种不同的电源电压。　　制作时，变压器T可能利用12寸黑白电视机的电视机的电源变压器。亦可自行绕组，采用GEB22828硅钢片一次线圈用 0.7MM漆包线绕组158匝，这样变压器二次输出电压为25V交流电压。　　稳压部分IC采用LM317稳压集成电路，通过拨动S2，可以再输出端X3,X4得到固定的九档直流电压。如果调整电位器RP，则可以在0至24V之间任意选择。图中R3至R10之值仅供参考。　　为避免使用中转换开关S2出现暂时断开或接触不良，导致输出电压过高而损坏负载，这里设置了一只三极管VT。

时间：2019-01-10 关键词：电路设计电源技术解析九档可调直流电源