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1、DMA14-48/50整流模块简介DMA14-48/50型整流模块是一种 采用了高频开关电源技术的整流设备 具有交流输入电压范围宽、效率高 、功率因数高、体积小、稳定可靠、 维护方便等多种优点；可由计算机通 过DK04E型监控模块控制整流模块的 工作 适用于对程控交换，移动通信交换 局和基站，光纤和微波通信及农村通 信等，尤其适用于无人值守，集中监 控，集中维护与管理的通信系统 DMA14-48/50整流模块简介可构成的电源系统容量从50A到 600A，目前所构成的典型系统为 DUM23型的组合电源系统 DMA14-48/50型整流模块可与监 控单元进行数据通信，也可根据需要 ，通过调制解调器
2、（MODEM）来实 现对整流模块的远端监控 安装条件也十分灵活，只由一个维 护人员进行操作即可实现整流模块的 更换 DMA14-48/50整流模块技术指标交流输入： 电压：单相三线制 工作电压220V -59%+36%（90V300V） 电流：额定电流15A（输入电压为220V）最大电流23A（输入电压为150V） 频率：45Hz66Hz 功率因数 ：0.99（额定负载）典型值接近1 冲击电流 ：8A峰值（额定输入电压） 软启动 ：3s 保护性能 ：输入端快速熔断器保护输入电压超过300V或低于90V，自动关机保护防止交流过高的浪涌冲击保护 DMA14-48/50整流模块技术指标直流输出 ：
3、电压：浮充可调范围4058V 均衡可调范围5061V充电电压电电压 可达65.5V 电电流限制 ：10A52A可调 功率限制 ：2800W(AC电压电压 150V300V)；1400W(AC电压电压 90V150V) 静态稳压态稳压 ：0.99（额定负载）典型值接近1 精度 ：负载变负载变 化稳压稳压 精度优优于0.5% 负载负载 均分 ：小于2.5% 保护护性能 ：输出端熔断器保护 过压关机保护输出端短路保护：可长时间短路，短路消除后可自动恢复工作过热过热 保护护：模块块温度超过过限定值值，自动动降 低输输出功率；模块块的风风扇进风进风 量不足，自动动 减少输输出电电流输输出端电压电压 冲击
4、击保护护 DMA14-48/50整流模块技术指标工作环境 ： 冷却方式 ：强迫风冷 温度 ：050 相对对湿度 ：090%(402) 海拔高度 ：每超过过海平面1000米降低最高工作温度5 噪音 ：55dB(A) DMA14-48/50整流模块的组成DMA14整流模块由四块印制板组成 ： 功率主板（PMB25） 数字次级控制板（DSCC ） 控制回路板（CLC） 前面板（FP25A） 其中DSCC板和CLC板直接插接在主板上，而 前面板则通过10线扁平电缆与DSCC板相连 E ACIN2ACIN1VOUT+VOUT- 模块通信线数字次级控制板DSCCX5X9X6 控制回路板CLCX7X8前 面
5、 板FP25AX10X16X1X2X3X410针连接器10针连接器10针连接器10针连接器10芯电缆功 率 主 板P M B 2 5DMA14-48/50整流模块的框图功 率 主 板 包括：1.EMI滤波及传导噪音抑制电路2.AC/DC升压级变换电路3.DC/DC变换单端正激变换器4.输出整流及滤波电路5.光耦隔离等组成控 制 回 路 板此板为初级控制电路，产生AC/DC 升压级变压器和DC/DC变换级的 MOSFET开关管的门驱动信号通过二个10针的端子 插在功率主板上数字次级控制板包含有微处理器，监控整流 模块的多项功能并通过数字通信 口与DK04系列监控直接通信数字次级控制板有次级电压和
6、电流反馈回路 用于设置整流模块的输出电压和 电流控制通过二个10针的连接器 插在功率主板上前面显示板此板在整流模块的塑料罩板 中，由三个状态显示LED和可 选择的段码管组成通过10芯扁平电缆经过连 接端子与数字次级控制板相 连接 模块后板连接器包括模块的交流输入、直流输出 以及模块与监控的通信端口DMA14整流模块实物图功 率 主 板控制回路板数字次级控制板 前面显示板背板连接器DMA14整流模块控制回路板图二个10针的连接器将控制回路板插 在功率主板上二个10针的连接器将控制回路板插 在功率主板上DMA14整流模块数字次级控制板图二个10针的连接器将控制回路板插在功 率主板上二个10针的连接
7、器将数字次级控制板插 在功率主板上10芯电缆插座 将前面显示板连接到数字次级控制板上DMA14整流模块前面显示板图10 芯 电 缆 前面显示板与数字次级控制板连接的桥梁绿、黄、红三色指示灯 显示模块的工作状态绿、黄、红三色指示灯 显示模块的工作状态绿、黄、红三色指示灯 显示模块的工作状态10段段码管 大致显示该模块此时输出的电流比例DMA14-48/50整流模块的背板模块的后板连接器（仅为外部连接端子） 提供交流、直流及通信连接，另有两个针脚提 供给采样电阻，这样整流模块中的微处理器可 根据阻值来确定其模块序号 机架中不同的模块位置，在后板连接印制 板上的电阻有不同的电阻值 DMA14整流模块
8、背板交流零线交流火线保护地线负载负极负载正极 R22电阻四芯通信电缆线风扇电源R22电阻1号 680 2号 1.5K 3号 2.2K 4号 3.3K 5号 4.7K 6号 5.6K 7号 8.2K 8号 10K9号 12K10号 15K功 率 主 板DMA14整流模块功能框图EMI滤波及传导噪音抑制电路单相交流市电输入滤波电路由共模电感和差模电 感串连及电容组成该电路的作用就是将外界的杂 音和噪音过滤掉在交流输入部分串联有二个保险管，当模 块内部发生故障时可以起到保护作用浪涌限制电路 包括一个限流电阻和一个继电器开机时继电器断开，冲击电流从限流电 阻RS上通过，当电容充满电后，继电器闭合 ，旁
9、路掉限流电阻，以免在限流电阻上消耗 掉一部分功率整 流 桥 将交流市电整流为直流电升 压 级 电 路将整流为直流电转换为调制后的直流420V的电 压,同时升压级功率开关受到控制,使得交流电流波 形与电压波形基本一致升 压 级 电 路由于交流电流和电压的波形一致,这样就可以将 整流模块看作为一个线性电阻升 压 级 电 路由于电路波形和电压波形一致且相位也相同,尤 其是满功率时的功率因数为1,故该电路不会对交流 电网产生畸变,是一个非常理想的特性DC/DC 变换单端正激电路用几个1000V的MOSFET功率开关管并联来驱 动高频主功率变压器的初级绕组ZVS无损耗吸收电路保证了初级功率开关管SD的漏
10、-源电压慢速增加且 能快速关断电流,从而获得很低的关断损耗ZVS无损耗吸收电路吸收电路也组成为快速箝位电路以保证MOSFET 功率开关管上的电压不超过二倍的输入升压级电压- -直流840V输出整流滤波电路次级电压经V01,LO,CO整流、滤波分 流 器用于显示和控制模块的输出电流输出继电器只有在模块输出电压与机架输出汇流排 上的电压之差小于0.5V左右才闭合输出继电器正是因为有这一特性才使得整流模块能在工作运行的 系统上进行“热插拔”，且不会对系统电压有任何干扰，也 不会使直流输出端子有电弧击穿现象发生输出EMI滤波电路加在模块后部的输出端子前有输出EMI滤波电路，以满 足外界电网的EMI要求
11、输出EMI滤波电路同时还有输出保险管，当模块的输出电路发生故障或输 出极性接反时，该管可以起到保护作用光 耦 隔 离通常输出的正端或负端应与系 统的安全地相连光 耦 隔 离因为电压和限流回路的反馈信号是从输出电路 上获得，这样在输出级（次级）电路与初级控制 电路之间必须提供适当的隔离 光 耦 隔 离在DMA14整流模块中又三个光耦：1.功率控制为线形光耦，为正激变换器提供电 流指令信号 光 耦 隔 离在DMA14整流模块中又三个光耦：2.数字化的整流模块开/关控制信号光耦 光 耦 隔 离在DMA14整流模块中又三个光耦：3.从CLC板到DSCC板，用于表明初级电路有没 有问题的数字光耦 光 耦
12、 隔 离在模块与监控之间有二个光耦：1.数字通信2.PWM电流均分信号 控制回路板产生AC/DC升压级变换级和 DC/DC变换级的MOSFET开关管的 门驱动信号 数字次级控制板监控整流模块的多项功能，并通过数字 通信口与DK04C监控模块直接通信 数字次级控制板有次级电压和电流反馈回路，用于设置 整流模块的输出电压和电流限制 数字次级控制板它包括微处理器及存储器电路、电压控制 信号、前面板LED的控制、电压控制电路、 数字通信电路及均流PWM信号等功能前面显示板它装在整流模块塑料罩板内，由三个状态显示 LED和可选择的段码管组成；它通过10芯扁平电 缆经连接断子与数字次级控制板相连LL1D1
13、D2D3DC1C2CSVinVout无损耗吸收的功率因数校正电路主电路是由L、L1、D、S、C组成的升压式斩波电路LSDCL1吸收缓冲电路由D1、D2、C1、D3、C2组成D1D2D3C2C1在工作中，因为S开关时间较短，L的取值比较 大，可以近似认为开关时IL不变SLT0时刻， S关断，D导通； VC1=VOUT，VC2=0T1时刻， S 上加上触发脉冲开始导通， D尚未关断VOUT加在L1的二端，L1正的电流线性增加直至大于ILT2时刻，D 的反向恢复期结束， D被关断C1、C2与L1通过D、D2构成谐振回路L1中的电流继续增大，C1放电，C2充电T3时刻，VC1=0，D1导通；L1、C2
14、通过D1、D2谐振T4时刻，IL1=IL，D1、D2关断此时除了S、D1、D2上的微小损耗外，C1上的能量 基本上都转移到C2上去了T4时刻，换流过程结束，L和L1上的电流相等T5时刻，触发脉冲为0，S关断，L和L1通过D1向C1 恒流充电，C1上电压线性增长T6时刻，VC1与VOUT相等后，D2、D3导通，C1上电压维持不变T6时刻，L1、C1通过D1、D2形成并联谐振电路， C2向C1放电，IL1下降经过1/4周期的谐振后到了T7时刻，L1上的电流降 为0，D1、D2关断若VC2尚未放电到0，则IL流经C2、C3至C，使C2恒流放电T8时刻，VC20，D开始导通，至此关断电流结束，C2上
15、所储存的能量都释放到负载上，然后回到T0状态由于该电路将主整流二极管D上的反向恢复电流，通过缓 冲吸收电路将其回收并释放至负载，从而做到了无损耗能 量，使升级斩波电路的效率提高到9798%，从而提高了 整个整流器的效率由于S电流的最大上升率是由L1和VOUT确定，所以其导通 损耗和应力均较低（ZCS）由于S上的电压最大上升率是由C2决定，所以其关断损耗 和应力均较低（ZVS）零 纹 波 滤 波 电 路在高频滤波电路中，无源器件为电感L、电 容C，电感的感抗Z=L。故如果在设计电感 中，将电感值设计较小，则其感抗小，信号的 交流成分在此电感器中经过的成分就为多；反 之，如果将电感值变大，其感抗大
16、，信号的直 流成分在此电感器中经过的成分就多根据上述原理,我们设计了零纹波滤波电路C2L1L2C1VinVoutVin为含有高频成分的直流输入L1、C1、L2、C2 组成的滤波电路得到较为纯净无高频成分 的直流输出信号Vout在设计时,我们让L2L1,这样Vin的高频成分 基本上通过L2、C2组成的滤波电路过滤出去L1、C1为直流成分滤波电路L1、L2在设计中务必将其电感值设计合理 ，则可使90%的高频成分在经过L之前则可滤 去，从而实现了零纹波的目的KVSUPV1VinVout此电路为整流器输出滤波电路，在通常设 计中均无控制继电器，为直接的LC滤波电路， 当Vout直接接通负载时，在加电过程中，势必在 负载端上会有一个电压瞬间爬升过程，而在这 一过程中，导致滤波器的大容量的电容器的快 速放电，其结果就会是在整流器与负载间的连 接端子上发生火花电弧现象，从而造成连接端 子接触面的损坏，另外，由于电压
