基于景电工程电源装置设计与故障维护探究

武昱翰

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃 景泰 730400）

电源装置是一种微型化的稳压电源，其也拥有着重量轻、可靠度较高且效率较高的特点，基本上广泛地使用于众多领域，例如生产方面、生活方面等，电源装置通常都适用于各种不同的水利电气设备中。各种新型电气电子设备伴随着水利控制系统信息自动化程度的日益提升和完善而不断地创新和使用，它是电气设备的主要构成部分之一，除了安全性之外，电源的可靠性也十分关键，水利电气设备的重要组成部分是电源装置，多路输出是它最的优势特征之一，然而在日常的维护过程和使用过程中总是会面临众多难以解决的故障问题，且也不知使用何种方法加以排查和维修。

1 景电工程电源装置结构

首先，从电流结构功能上来分析，它主要通过三个部分构成，其一是整流电路，其二是辅助电源，其三是整流稳压，其中前两者需要经过主变换电路，后者经过EST7502B[1]，前两者需要通过整流稳压力经过主板，而后者却直接进入主板。通过对电力电子开关器件的控制，电源装置才能快速地导通和关断，变压器在变压之前需要直流电变换成为频率略高的交流电来得到电压，让令一组电压或者多组电压于现场产生。高频交流电这一现象产生的原因是：在变压器变压电路中，高频交流电的效率超过50Hz，所以变压器的体积相对较小，而且在实际作业的过程中不会过度放热，且所耗费的成本水平不高，电源装置的作业流程如下所示：首先，交流电源从整流变为直流，但是在演变的过程中无论是输出端还是输入端均必将历经过滤波，能够将电网上的干扰信号统统过滤掉，也能让电源对电网的干扰信号大量排除。其次，在PWM的控制下，信号需要加于变压器的一次侧。此时所得到的功率几乎是等同的，变压器的提及伴随着器件的导通关断频率的升高而缩小。另外，高频电压是变压器二次侧而输出的，经过整流所提供的直流负载，为了得到更合适的电压值，变压器二次侧能够拥有一个或者多个带抽头绕组。最后，为了得到电流的稳定输出，首先电流在输出之后就需要进行反馈，即对PWM的占空比K加以控制，当然，增加保护电路也是必要的一个条件，目的是让电源装置避免烧坏。

2 景电工程电源装置电路设计

如图1所示，在进行电源电路设计的过程中，该电路拥有两个方面的保护，其一是零序电流漏电保护，其二是直流漏电保护，能够让水利工程低压电网漏电时横向和纵向选择功能的完成，最终让电网对漏电保护动作电阻值得以稳定，同时也让电源装置更加安全、更加可靠。

图1 水利电源装置设计

通过IO板上通道模块的处理之后，三相交流信号能够和零序信号两者进行交互，微处理器板即将引入DSP采集的信号[2]，之后显示于上位机中，CPU板即将得到上位机的信号参数，最后才能通过IO板显示出来，首先，电源板输入直流信号，两端的电压是24V，在经过各个方面的处理之后必将转换成为+5V而送往于馈电模块而使用，其余部分的电压都是通过+5V而转换获取的信号。

2.1 输出电路

在设计输出电路的时候，不但要对内部所包含的内部结构考虑到，而且也要考虑到交流电压的运行方式，特备是输入整流滤波电路、EMI滤波器等[3]。在运行的过程中，交流电在对电磁进行抗干扰处理之前必先经过EMI滤波电路，随后才能将处理之后的电流电压全部传输于整流滤波电路内，保障整体的电压范围于180V～260V中。

2.2 功率变换电路

在设计功率变换电路的过程中，首先要合理地选择所需要的元件，就选择功率管这一方面而言，半桥电路的主开关管所承受的电压需要周全地考虑，一般地，所承受的电压值等于输入电压的1/2，在经过了计算之后，得到了P0/n Vin（min）/2=1500/0.95×230/2=13.73A[4]。在经过公示的计算之后必将得到各项数据信息，且数据信息均较为精准，总之，所需要的电流容量的大小和经过的电流电压数值比值呈正相关关系，且未有利用了功率较大的开关管才能满足于水利自动化设备应用需求的基本条件。

除了上述的内容之外，PWM控制和功率管驱动的设计过程也非常关键，在结合了自动化设备的应用需求之后，自动化设备的类型和型号固然重要，为了良好地控制开关部位，首先需要采取KA3525控制芯片[5]，但这一方面却会因为该类型芯片的影响而在自动化设备运行的过程中有效控制信号的输出，我们需要适当地调节半桥变换电路功率开关管的占比才能确定准时地将信息传输于开关管的驱动电路中，进而让输出电压的稳定性也得以确定，将整体的额定值加以控制，相应内容如图2所示，与此同时，为了让电源的可靠性加强，我们还需要采取外加驱动隔离电路。

图2 外加驱动隔离电路

3 故障问题及排查检修

3.1 通电直接造成熔断器烧断

故障现象：当电源开关刚被接通之后立刻导致熔断器烧毁这一现象产生。

排查方法：这不表明了电流值略大，除了短路这一问题之外，变压器一次侧绕组先前也会存在很多未解决的问题。

3.2 直流输出电压为0

故障现象：当接通了电源开关之后却未曾输出±5V、±24V[6]直流电。

排查方法：四组电压（±5V、±24V）被电源装置输出之后，如果+5V输出电路存在故障，那么整个电源电路必将会自动保护，这一点导致没有任何电流产生，所以输出电路和+5V电压的产生是本环节需要重点考虑和检测的对象。

3.3 直流输出电压偏差相对较大

故障现象：当开启电源之后[7]，每一组直流高压均会输出，但四组电压（±5V、±24V）相比下电压值偏离比较大。

排查方法：直流输出电压的偏差相对较大，之前需要对基准电压电位器进行调节，由此才能让各档不同的电压达至标准值。

3.4 带负载能力较弱

故障现象：轻负载的电压是电源所供给的，但是当电源装置和更多的负载相互连接之后电源装置即处于不作业的状态。

排查方法：轻负载之下是能够正常作业的，这表明了电源根本没有本质上的故障，也许是没有选择出良好的工作点，只有让振荡电路晶体管的增益适当性提升，才能让晶体管的工作点位于线性区加以放大，最终让电源的负载能力加强。

4 结语

电气设备的组成部分较多，其中最关键的是电源装置，除了安全性之外，可靠性也十分重要。水利在使用电源装置的过程中也将容易产生各个方面的故障问题，由此对所存在的问题加以确定，却找准解决策略。依据工作过程中所累积的丰富经验，工作人员也需要对水利电源装置所面临的集中具有着代表性的问题进行精准且简明扼要的分析，由此才能为电源装置故障问题找出解决途径，有助于水利电源装置维护和保养工作水平提高[8]。