扬州小功率程控变频电源方案

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一、扬州格尔仕电源科技有限公司发展简史

扬州格尔仕电源科技有限公司自成立以来，专注于直流电源产品的研发与生产。其产品线丰富，包括大功率稳压稳流开关电源、线性电源、可控硅电源，电动汽车智能充电机，变频电源，逆变电源，程控电源，电镀电源，军品系列电源，LED灯专用电源，以及汽柴油机启动电源等，广泛应用于电力电子、航空航天、国防军事、汽车、船舶铁路、家电、石化、通讯、金融、医疗和科研院所等多个领域。

公司注重规范化管理，采用标准化生产手段和规范化操作，确保产品质量的长期稳定性和安全性。其产品已通过ISO9001国际质量体系认证，1990年被认定为国家信息产业部定点企业，且持有全国工业产品生产许可证。格尔仕在行业内享有盛誉，1997年加入中国电源学会，连续被评为扬州市重合同守信用单位，被国家经贸委推荐为农网改造工程企业，并被国防单位如总参谋部、总后勤部等指定为选用供应商。

2007年，公司与奥地利外商合资成立了江苏芯光照明有限公司，引进国际先进设备，专注于LED照明产品的研发和产业化生产，包括装饰照明光源和专用电源。凭借强大的研发实力和优质服务，格尔仕致力于与客户建立长期合作伙伴关系，共同推动行业进步。

二、模块电源的产品分类

按现代电力电子的应用领域，我们把模块电源划分如下：
绿色模块电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会，同时也促进了模块电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。　计算机技术的发展，提出绿色电脑和绿色模块电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源，根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星计划规定，桌上型个人电脑或相关的外围设备，在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦，就符合绿色电脑的要求，提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就效率为75%的200瓦开关电源而言，电源自身要消耗50瓦的能源。
高频开关
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将整流器称为一次电源，而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。在程控交换机用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效率和小型化。近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同，在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离模块电源，从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压，这样可大大减小损耗、方便维护，且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加，通信电源容量也将不断增加。
(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化，模块采用高频PWM技术，开关频率在500kHz左右，功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展，要求模块电源实现小型化，因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构，已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次模块电源，功率密度有较大幅度的提高。
不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流，一部分能量给蓄电池组充电，另一部分能量经逆变器变成交流，经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量，另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件，电源的噪声得以降低，而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入，可以实现对UPS的智能化管理，进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速，已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
变频器模块电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速，其在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压，然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期，日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年，其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调，96年引进生产线生产变频空调器，逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外，还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略，精选功能组件，是空调变频电源研制的进一步发展方向。
逆变式模块电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源，代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化，这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流，IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波，经高频变压器耦合，整流滤波后成为稳定的直流，供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣，频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中，因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题，也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器，通过对多参数、多信息的提取与分析，达到预知系统各种工作状态的目的，进而提前对系统做出调整和处理，解决了大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A，负载持续率60%，全载电压60~75V，电流调节范围5~300A，重量29kg。
高压直流模块电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV，电流达到0.5A以上，功率可达100kW。
自从70年代开始，日本的一些公司开始采用逆变技术，将市电整流后逆变为3kHz左右的中频，然后升压。进入80年代，高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件，将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源，取消了高压变压器油箱，使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制，市电经整流变为直流，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压。在电阻负载条件下，输出直流电压达到55kV，电流达到15mA，工作频率为25.6kHz。
电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时，将向电网注入大量的谐波电流，引起谐波损耗和干扰，同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象，即所谓“电力公害”，例如，不可控整流加电容滤波时，网侧三次谐波含量可达(70~80)%，网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置，能克服传统LC滤波器的不足，是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压，还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
分布式供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件，利用最新理论和技术成果，组成积木式、智能化的大功率供电电源，从而使强电与弱电紧密结合，降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力，提高生产效率。
八十年代初期，对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期，随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现，结合大规模集成电路和功率元器件技术，使中小功率装置的集成成为可能，从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始，这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点，论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳，也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合，如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

可编程交流电源程控变频电源

TAC8000可编程交流电源

产品概述Productoverview

TAC8000系列单/三相可编程交流变频电源采用SPWM高频脉宽调制方式，先进的直接数字频率合成器（DDS)波形产生技术，提供干净的正弦波输出，可模拟标准或异常的电压及频率状态，单机输出功率可达2000kVA，并可选配步阶、渐变、三相独立可调、缓启动输出等功能。应用于家用电器、商用空调压缩机、电机电子、照明等产业，并更加适合实验室、认证/研发单位等有高精密或复杂的电源应用场合。

产品特点Productfeatures

◇采用先进的直接数字频率合成器（DDS）波形产生技术，频率稳定度高，连续性好；

◇测量精度高，适用电流正弦半波及其类似的带直流分量的各种波形的测试；

◇提供嵌入式智能化PC机监控系统；

◇全范围可调输出电压0-150.0V，0-300.0V，步距0.1V（0-2000V电压需订制）；

◇输出频率45-120Hz（40-500Hz选购，10-1000Hz订购），步距0.1Hz；

◇输出电流限定功能；

◇具有9组记忆，可以将常用的参数存储，以便使用时轻松调用；

◇具有RS232C通讯接口【IEEE488.2(GPIB)可选】，指令执行时间小于10ms；

◇保护模式：过压，过流，过载，短路，限流等；

◇提供均方根电压，均方根电流，有功功率，频率，功率因素等读值；

◇对100%除载加载，稳压反应时间在20ms以内，超载能力强，瞬间电流能承受额定电流的3倍；

◇电压、频率、时间、数字式按键输入，准确度高；

◇本机一次可执行30组不同电压、频率、上升时间、运行时间之设定，并可作连续999999次循环测试；

◇输入输出隔离。

产品应用Productapplication

◇自动化测试系统；

◇OA产品测试；

◇军用/航空/航海/机场专用400Hz电源；

◇日光灯整流器测试；

◇监视器测试；

◇变压器/TRIAC/SCR…，灯零件测试；

◇压缩机/马达/电机测试；

◇LCD电脑测试；

◇出口电器/电机/电子等产品；

◇空调设备测试；

◇各类电机制品测试；

◇生产厂(品质保证/管制/寿命测试)等单位使用。

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