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1、.,实用电源技术,第6章 通信设备电源,.,6-1 通信设备供电方式及特性 一、通信设备对电源系统的要求 可靠、稳定、小型、高效 二、通信系统电源的基本组成 1.交流供电系统的组成 变电站供给的交流电源，油机发动机供给的自备交流电源，整流器，蓄电池和逆变器组成的交流不间断电源。电信局一般由高压电网供给，重要通信枢纽局一般都有两个变电站引入两路高压电源，并且用专线引入，用一、备一。,.,.,2.直流供电系统 （1）并联浮充电方式 （2）尾电池供电方式尾电池供电方式 （3）硅管降压供电方式 （4）直流变换器供电方式,.,.,.,3.接地系统 （1）交流工作接地 三相电源中性点接直接地，100kVA
2、以下时，接地电阻值不应大于10，100kVA以上时，接地电阻值不应大于4。 （2）防雷接地 接地电阻一般在1020之间。 （3）保护接地 与带电部分绝缘的金属外壳必须直接接地，接地电阻不应大于10。 （4）直流工作接地 在直流供电系统中，蓄电池组的正或负极必须接地。此外，还常常埋设一组供测量用的接地装置，称为测量接地装置。无线设备传输设备水平接地分汇集线电源设备水平接地分汇集线垂直接地总汇集线接地引入线接地体（地网）总配线架交换设备,.,（5）联合接地 各类通信设备的交流工作接地、直流工作接地、防雷接地、保护接地共用一组接地体的接地方式。具有良好的防雷和抗干扰作用。联合接地方式由接地体、接地引
3、入线、接地汇集线和接地线组成。 1）接地体。与土壤形成电气接触。由建筑物混凝土内钢筋和建筑物四周敷设的环形接地电极组成。 2）接地引入线。接地体与基地总汇集线间的连线，应作防腐处理以增加使用寿命。 3）接地汇集线。与各通信机房接地线相连的接地干线，分垂直和水平两种。垂直接地汇集线垂直贯穿通信局各层楼，一端接接地引入线，另一端接水平接地分汇集线和各个楼层钢筋。水平接地分汇集线分楼层设置，各通信设备的接地线应就近接入水平分汇集线。 4）接地线。各通信设备的接地端与水平分汇集线间的连线。截面积根据最大负载电流确定，不准使用裸线。,.,.,小结： 1.通信设备交流供电系统的组成 2.直流供电系统的组成
4、 3.接地系统。 作业： 6-1，6-2,.,6-2 程控交换机供电电源 低电压、大电流、多种类。 一、工作电压和供电特点 工作电压：48V 供电特点：直流不停电供电系统。主要设备有整流器、蓄电池和电压调整装置。如图6-6所示，市电、油机整流器蓄电池浮充电电压变换器5V、12V、24V、外围设备交流电源。,.,二、电压补偿 适应宽电压范围供电：DC/DC变换器等负载。 要求窄电压范围供电：模拟中继器、显示器、编程器等。 电压补偿装置：如图6-7所示。 现在，改进外围设备中配用的变换装置，以适应宽电压范围，取消窄电压范围供电。如：法国S-10、美国5ESS的中央电力室供电方案中已无电压补偿装置。
5、,.,三、RM型直流变换器,48V5V、2.5V、12V。 电路原理框图如图6-8所示，电路原理图如图6-9所示。,.,.,1.输入滤波电路 L1、C1、C2、C4，防止高频噪声回送到主电源。 2.高频开关变频电路 V7、V8、T2，他激推挽式变换器，20kHz，频率稳定，输出功率大。 3.驱动电路 V5、V6、T1，推挽驱动，变压器耦合振荡。开关管驱动信号，告警电路基准电压，告警继电器驱动电源。 （1）启动 48VR8R9T1V5、V6基极。 （2）振荡 设V5导通，经T1耦合，正反馈使其饱和，饱和后电流不变，T1中感应电动势消失，V5退出饱和，电流减小，T1中感应电动势反极性，促使V5截止
6、、V6饱和。,.,4.取样比较电路 取样：+5V光电耦合器GD10BR17。比较放大：V4、V3组成差分放大电路。基准电压：VD1、VD2、R2稳压，R3、RP1分压。 5.稳压调整电路 V1、V2、R1组成串联直流稳压调整电路。+5VGD10B电流增大V4基极电位降低V3集电极电位降低V1电流减小输出电压降低。 6.整流滤波电路 全波整流，LC滤波，输出5V；二极管与电阻分压输出2.5V。,.,7.告警 T1输出，VD4整流，C11滤波，VD5、R11稳压，R12、RP2分压调节输出+5V基准电压。T1输出，VD3整流，C9、C10滤波，给继电器H提供负电压。 正常：V9、V10截止，继电器
7、H动合触点断开，ZL亮。 +5V主电源电压高于+5.6V，V10导通，继电器H吸合，HL和ZL都亮，并接通告警电路。 +5V主电源电压低于+4.4V，V9导通，继电器H吸合，HL和ZL都亮，并接通告警电路。,.,小结： 1.程控交换机工作电压和供电特点 2.电压补偿方法 3.RM型直流变换器电路分析。 作业： 6-3。 补： 1.说明图6-9电路驱动电路的自激振荡过程。 2.说明图6-9电路告警工作原理。 3.说明图6-9电路稳压调整过程。,.,6-3 移动电话电源 一、移动电话充电电池的种类 镍镉电池、镍-金属氢化物电池、锂离子电池。,.,二、移动电话充电电池的使用与保养 一般可重复使用50
8、0次左右，若注意正确使用和维护可延长其寿命。 1.避免过度充电 充电时间不能超过24小时。过度充电会使电池发热电量降低。过度充电后，镍镉电池因此产生“记忆”效应；镍氢电池容易损坏；锂电池极易损坏。 镍氢电池对充电过程要求严格，应在允许镍氢电池的充电器上充电。 锂电池充电电压长时间超过8.4V马上失效，放电低于额定电压就会报废。因此，锂电池不能用普通充电器充电，也不能用普通放电器放电，一定要在锂电池充电器上充电。,.,2.不要在短时间内多次充电 反复多次使手机的“Low Battery”信号过早出现，实际大部分电量没用完。 3.镍镉电池要避免电量未用尽充电 消除“记忆”的方法是反复三次完全充放电
9、，要用慢速充电器充电。,4.电池不要长时间放置不用 长时间不用会导致电池短路或容量降低。 新电池一先慢充电1416h。 注意要电量完全用尽再进行下次充电。 镍镉电池无须每次充电前放电，一般一个多月用放电器放电一次。 镍氢电池和锂电池无“记忆”效应，充电前无须放电。 5.电池不要在高温、潮湿环境存放，保持触点干净、接触良好。,.,三、移动电话充电电池充电器电路分析 用PIC16057XT/P的镍镉电池充电器电路原理图如图6-10所示。 1.功能 两路充电及插座，镍镉电池尺寸位置检测，负电压斜率检测，涓流温度检测，快速充电，过流、过压保护等。,.,.,2.原理 （1）PIC16057XT/P芯片,
10、.,（2）充电转换开关 V1，V2。,.,（3）充电插座温度检测原理 图6-10示，温度过高，温度继电器接通，输出高电平。IC43，IC41。 （4）充电电压检测 IC44，IC42。 （5）充电电流检测 R5、IC32，R6、IC31。 （6）+5V电压检测 IC33。,解释问题： 以插座为例。 位置检测原理。当插座上插有被充电电池，其size和pos端接通，电池电压经100k电阻加到IC1的13脚，IC1的8脚和25脚输出高电平，IC32输出高电平，V4和V1导通，插座充电。,.,充电过程。当V1导通时，Ui通过V1、L1、VD5对插座的电池充电。 过压保护过程。当充电电压过高时，IC44
11、输出低电平。IC1的19脚检测到低电平，其25脚输出低电平，V4和V1截止，插座停止充电。 过流保护过程。R5为插座充电电流取样电阻，当充电电流过大时，R5右端电位升高，加到IC32反相端，IC32输出低电平，V4和V1截止，插座停止充电。 温度过高保护过程。由图可知，当温度过高时，热继电器闭合，POS和Temp端接通，Temp端为高电平，IC43输出低电平。IC1的20脚检测到低电平，其25脚输出低电平，V4和V1截止，插座停止充电。,.,小结： 充电电池的种类及特点，从电电池的使用与保养，移动电话电池充电器电路分析。 作业： 6-4，6-5。 补：说明图6-10的位置检测原理，充电过程，过
12、压保护过程，过流保护过程，温度过高保护过程。,.,电源技术复习题 1.如何测量直流稳压电源的电压调整率？ 2.如何测量直流稳压电源的电流调整率？ 3.如何测量直流稳压电源的纹波系数？ 4.单相整流电路有哪几种形式？画出电路图。 5.各类整流电路输出平均电压、负载电流、二极管平均电流、二极管最大反向电压与输入电压的关系。 6.滤波电路有哪几种形式？电容滤波有哪些特点？滤波电容的容量如何选择？ 7.参数型稳压电路如何组成？画出电路。 8.反馈型稳压电路如何组成？画出基本晶体管串联稳压电源的电路图。 9.集成稳压器有哪些类型？画出固定和可调输出的稳压电路。,.,10.开关稳压电源有哪几部分组成？ 1
13、1.串联开关变换器的主要组成元件有哪些？ 12.串联开关变换器的输出电压与输入电压是什么关系？是升压还是降压？ 13.改变脉冲占空比的方法有哪些？ 14.图1-21中，R1、R2，R6、VD2，R11、VD3，V2、V3、R3、R4、R5，V4、V5、R7、R8、R9、C2、C3各组成什么电路？V1、VD1、L1、C1各起什么作用？ 15.图1-22中，R1、R2，R6、VD2，V4、R5各组成什么电路？V1、VD、L1、C1各起什么作用？ 16.图1-23中，R18、R19，R14、VD2，R20、VD3，V8、V9、R15、R16、R17，V4、V5、R7、R8、R13、C2、C3，各组成
14、什么电路？V1、VD1、L1、C1、V6和V7各起什么作用？,.,17.并联开关变换器的输出电压与输入电压是什么关系？是升压还是降压？ 18.单端反激式变换器有什么特点？能画出电路图。,19.单端正激式变换器有什么特点？开关管截止时变压器中的储能如何释放？ 20.推挽式变换器如何组成？能画出电路图。 21.桥式变换器如何组成？能画出电路图。 22.半桥式变换器如何组成？能画出电路图。 23.TL494是什么电路？各引脚的功能是什么？ 24.说明TL494的脉冲宽度调制（PWM）原理。 25推挽式驱动电路如何组成？能画出电路图。 26.单极性脉冲变压器驱动电路如何组成？能画出电路图。,.,27.
15、图2-6中： （1）启动电路，正反馈电路，续流电路各由哪些元件组成？ （2）为什么要用行逆程脉冲同步开关管？ 28.图2-7中： （1）整流滤波电路组成。 （2）变换器电路组成。 开关管V901，开关变压器T901。 （3）稳压控制环路组成及原理。 T901绕组取样，VD907整流，C919滤波，R913、R915、R901分压，R912、VD906基准电压，V905比较放大，V904、V902放大，控制V901基极。 （4）冲击电流限制电路组成及原理。T901、VD912、R907、V903。,.,（5）待机控制电路组成及原理和状态。 V610、V908、N901、V902、V907、N90
16、3、V903 （6）保护电路组成及原理。 V473、V474，105V过压保护VD472、VS472。 束电流过载保护VD471、VD473、V471、VS472。 X射线保护VD451、VD452、VD474、VS472。 （7）行供电控制电路组成及原理。 V906 （8）启动电路组成及原理。 R906、R909,.,29.图4-4所示IBMPC/XT主机电源电路中： （1）说明启动电路的组成元件和电路的启动过程。 （2）说明正反馈电路的组成元件和电路的启动过程。 （3）说明稳压控制电路的组成元件和稳压控制过程。 （4）说明开关管限流保护电路组成与保护工作过程。 （5）说明+5V电压保护电路组成与保护工作过程。,.,30.图4-5所示COMPAQ系列主机电源电路中： （1）说明R47的作用和VS1的工作过程。 （2）该电源电路是什么激励方式？ （3）说明启动电路的组成及工作过程。 （4）V6、V9的作用是什么？ （5）变压器T3的作用是什么？ （6）说明V1导通时的电流通路。 （7）说明V2导通时的电流通路。 （8）说明稳压控制电路的组成及稳压控制过程。 （9）说明过压保护电路组
