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1、毕业综合作业题目选题类型： 论文 学生姓名： 汪剑威 学 号： 20090203238 系 部： 通信工程系 专 业： 移动通信技术 班 级： 092 指导老师： 章伟飞 浙江绍兴提交时间：2011年4月标题: 浅析通信电源中的开关电源摘 要 本文主要介绍了通信电源中的开关电源，从开关电源的发展、高频开关电源在通信系统中的应用、开关电源的常见故障分析等几个方面对开关电源进行了分析,并深入探讨了开关电源在通信电源中电信网络中无可比拟的重要基础地位。关键字: 通信电源 开关 技术目 录第一章 开关电源的发展1.1 变换器拓扑1.2 建模与仿真1.3 数字化控制1.4 磁集成第二章 高频开关在通信电
2、源中的应用2.1 高频开关电源的电路组成2.2 高频开关电源的主要特点2.3 智能化高频开关电源主监控模块构成第三章 开关电源的常见故障分析3.1 保险丝熔断3.2 无直流电压输出或电压输出不稳定3.3 电源负载能力差3.4 无直流电压输出,但保险丝完好3.5 有直流电压输出,但输出电压过高3.6 散热风扇不转总结致谢参考文献第一章 开关电源的发展 开关电源在发展，今后仍要不断提高开关电源和供电系统的高新技术含量，以支撑高速发展的现代化通信网络的建设和运行维护管理为主导方向，以高可靠性、高稳定性和可维护性为最终目的。通信用高频开关电源技术的发展基本上可以体现在几个方面：变换器拓扑、建模与仿真、
3、数字化控制及磁集成。1.1 变换器拓扑 软开关技术、功率因数校正技术及多电平技术是近年来变换器拓扑方面的热点。采用软开关技术可以有效地降低开关损耗和开关应力，有助于变换器效率的提高；为了降低变换器的体积，需要提高开关频率而实现高的功率密度，必须使用较小尺寸的磁性材料及被动元件，但是提高频率将使MOSFET的开关损耗与驱动损耗大幅度增加，而软开关技术的应用可以降低开关损耗。1.2 建模与仿真开关型变换器主要有小信号与大信号分析两种建模方法。建模的目的是为了仿真，继而进行稳定性分析。由于变换器的拓扑日新月异，发展速度极快，相应地，对变换器建模的要求也越来越严格。可以说，变换器的建模必须要赶上变换器
4、拓扑的发展步伐，才能更准确地应用于工程实践。1.3 数字化控制数字化的简单应用主要是保护与监控电路，以及与系统的通信，目前已大量地应用于通信电源系统中。它可以取代很多模拟电路，完成电源的起动、输入与输出的过、欠压保护、输出的过流与短路保护，及过热保护等，通过特定的介面电路，也能完成与系统间的通讯与显示。1.4 磁集成 随着开关频率的提高，开关变换器的体积随之减少，功率密度也得到大幅提升，但开关损耗将随之增加，并且将使用更多的磁性器件，因而占据更多的空间。第二章 高频开关电源在通信系统中的应用2.1高频开关电源的电路组成智能化高频开关电源具有高度灵活组合、自主监控的特点，尤其是在通信领域，因其具
5、有体积小、噪声低、维护方便又可被纳入通信系统的计算机监控系统等特点，所以运用十分广泛。高频开关电源的电路主要由交流配电、整流模块、直流配电模块、充电模块、主监控模块及相关电路组成，其中充电模块和主监控模块具有内置微处理器。此高频开关电源是将220V（或380V）交流电变换成稳定可靠的48V或24V直流电给负载（如程控交换机、光端机等）供电，并给蓄电池组浮充或均衡充电。当交流电源输入中断后，由蓄电池组通过该系统向负载供电，以保证对负荷连续不间断供电。当交流电源恢复正常后，系统自动对蓄电池组进行均充电，对蓄电池大量放电后进行电能的快速补充。2.2高频开关电源主要特点2.2.1 交流输入电压适应范围
6、宽：三相38030%（266494V）,单相22030%（154286V）;2.2.2 采用有源功率因数校正技术，使功率因数0.99，整机效率高;2.2.3 采用PWM边沿谐振技术，一方面减少了开关器件在高频开关过程中的功率损耗，提高了整机效率，使整机效率高达90%以上，另一方面减少了电磁干扰，可将电源系统安装在程控机房内;2.2.4 系统采用微机控制、汉字显示、键盘操作，便于掌握使用，极大地方便了用户。2.3智能化高频开关电源主监控模块构成由于要求这种电源系统具有极高的可靠性，因此能否有效地对它的运行工况进行监视和控制就非常重要。系统主监控模块作为一个独立的模块，可以监控整个电源系统各单元的
7、运行状况，具有对系统的运行参数进行采集、显示及设置的功能。它也可以与外部计算机（一般用PC机即可）进行接口通信，构成本地或远程集中监控系统。当与外部计算机接口通信时，主监控模块称为下位机，外部计算机称为上位机。因此，主监控模块还要能不断接受上位机送来的命令，并根据命令对电源系统进行操作或将电源系统各单元的运行状态及参数反送给上位机，控制各模块的投入和退出，完成人机对话，实现与外部计算机或远端主机的通信。第三章 开关电源的常见故障分析3.1保险丝熔断一般情况下，保险丝熔断说明开关电源的内部电路存在短路或过流的故障。由于开关电源工作在高电压，大电流的状态下，直流滤波和变换振荡电路在高压状态工作时间
8、太长，电压变化相对大。电网电压的波动，浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管，高压滤波电解电容，开关功率管，UC3842本身及外围元器件等。检查一下这些元器件有无击穿，开路，损坏，烧焦，炸裂等现象。3.2无直流电压输出或电压输出不稳定如果保险丝是完好的，在有负载的情况下，各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的：电源中出现开路，短路现象，过压，过流保护电路出现故障，振荡电路没有工作，电源负载过重，高频整流滤波电路中整流二极管被击穿，滤波电容漏电等。3.3电源负载能力差电源负载能力差是一个常见的故障，一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中，主要原
9、因是各元器件老化，开关管的工作不稳定，没有及时进行散热等。此外还有稳压二极管发热漏电，整流二极管损坏等。3.4无直流电压输出，但保险丝完好这种现象说明开关电源未工作，或者工作后进入了保护状态。3.5有直流电压输出,但输出电流过高这种故障往往来自于稳压取样和稳压控制电路出现故障所致。在开关电源中，直流输出、取样电阻、误差取样放大器（如LM324，LM358等）、光耦合器（PC817）、电源控制芯片(UC3842)等电路共同构成了一个闭合的控制环路，任何一处出问题都会导致输出电压升高。3.6散热风扇不转这种故障原因主要是由于控制风扇的三极管（8550或8050）损坏，或者风扇本身损坏或风叶被杂物卡
10、住。但有些开关电源中采用的是智能散热，对于采用这种方式散热的开关电源，热敏电阻损坏的概率是很大的。4. 结论通信业的迅速发展极大地推动了通信电源的发展，通信电源是通信行业的动力，在电信网络中发挥着不可替代的作用，具有无可比拟的重要基础地位。通信电源又是通信设备系统的心脏，即使是瞬间的中断也是不允许的，因为通信电源系统发生直流供电中断故障是灾难性的，往往会造成整个通信局（站）和通信网络的全部中断和瘫痪。开关电源在通信系统中处于核心地位，并已成为现通信供电系统的主流。5. 致谢在毕业设计完成期间，我得到了许多同事、朋友和老师的帮助，在这里向他们表示衷心地感谢！特别是指导老师章伟飞老师的关心跟悉心的
11、指导,还有我的好朋友跟同学的慷慨帮助给予我很多的信心,而且给予我的不止止是信心,更多的是对于我的信任和支持.没有你们我无法完成这次的论文,在此.再次衷心的感谢我的所有朋友跟指导老师,谢谢你们!6. 参考文献1杨旭.开关电源技术.北京:机械工业出版社.2004.32周智敏等.现代开关电源控制电路设计及应用.北京:人民邮电出版社,2005.53李定宣.开关稳定电源设计与应用.中国电力出版社.2006.84李金伩,李捷辉,李捷明,开关电源技术M第一版.北京:化学工业出版社,2006,55刘凤君. 现代高频开关电源技术及应用.电子工业出版社.2008.1(20-25)6杨晖,任建卫.开关电源维修.科学出版社.2008.9(3-7)7张新德，刘淑华等.开关电源维修一线资料速查速用.机械工业出版社.2009.7
