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關(guān)鍵詞:主接線 要求 原則 變電所 經(jīng)濟(jì) 靈活 可靠

1、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)變電所電氣主接線時(shí)所遵循的原則有：(1)符合設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求；(2)要以國家相關(guān)的方針、政策、法規(guī)、規(guī)程為準(zhǔn)則；(3)結(jié)合工程實(shí)際情況和具體的特點(diǎn)，全面、綜合地加以分析，力求保證供電可靠、調(diào)度靈活、操作方便、節(jié)省投資的原則，設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的電氣主接線。

1.1變電所主接線要與變電所系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)

根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用確定對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。

1.2 變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時(shí)應(yīng)處理的要求

1.3 正確選用接線形式

各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所的性質(zhì)，電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。具體原則如下：(1)變電所的電壓等級(jí)不宜過多，以不超過三個(gè)電壓級(jí)為原則；(2)單母線接線：適用于小容量變電所；(3)單母線分段接線：應(yīng)用于6～10kV時(shí)，每段容量小于25MW；35～60 kV時(shí)，出線回路數(shù)小于八回；110～220 kV時(shí)，出線回路數(shù)小于四回；(4)單母線帶旁路母線接線：多用于35kV以上系統(tǒng)的屋外配電裝置。35kV時(shí)，出線回路數(shù)大于八回；110 kV時(shí)，出線回路數(shù)大于六回；220 kV時(shí)，出線回路數(shù)大于五回；(5)單母線分段帶旁路母線接線：應(yīng)用于35～110kV變電所；(6)雙母線接線：應(yīng)用于變電所出線帶電抗器的6～10 kV配電裝置，以及35～60 kV出線數(shù)目超過八回或連接電源較多負(fù)荷較大、110～220 kV出線數(shù)為五回及其以上的情況；(7)雙母線帶旁路母線接線：多應(yīng)用于35kV以上系統(tǒng)的屋外配電裝置。35kV時(shí)，出線回路數(shù)大于八回；110 kV時(shí)，出線回路數(shù)大于六回；220 kV時(shí)，出線回路數(shù)大于五回；(8)橋形接線：應(yīng)用于35～220kV的配電裝置中；(9)角形接線：應(yīng)用于全部回路數(shù)小于5～6回，工作電流不大，最終規(guī)模明確的110kV及其以上的配電裝置中，一般接線不宜超過六角形，以四角形應(yīng)用最廣。(10)近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。

1.4 旁路母線的設(shè)置原則

采用分段單母線或雙母線的110～220kV配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需要設(shè)置旁路母線。主變壓器的110～220kV側(cè)斷路器，宜接入旁路母線。

當(dāng)有旁路母線時(shí)，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器的連接。

當(dāng)220kV出線為五回線及其以上、110kV出線為七回線及其以上時(shí)，一般裝設(shè)專業(yè)的旁路斷路器；當(dāng)采用可靠性較高的SF6的斷路器可不用旁路母線；對(duì)于6～10kV屋內(nèi)配電裝置一般不設(shè)旁路母線。

1.5 在確定變電所主接線時(shí)要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

2、電氣主接線設(shè)計(jì)的一般要求

2.1 可靠性

供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要任務(wù)，停電會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來巨大的損失，往往比少發(fā)電能的損失大幾十倍，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故逼迫中斷供電的機(jī)會(huì)越小，影響范圍越小，停電時(shí)間越短，主接線的可靠程度就越高。研究主接線可靠性的標(biāo)志是：(1)斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。(2)線路、斷路器或母線故障時(shí)以及母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類重要用戶的供電。(3)發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性。(4)對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足以下可靠性準(zhǔn)則的要求。1)任何短路器檢修，不得影響對(duì)用戶的供電。2)任一進(jìn)、出線斷路器故障或拒動(dòng)，不應(yīng)切除一臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線路。3)任一臺(tái)斷路器檢修和另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)相重合時(shí)，以及分段或母聯(lián)斷路器故障或拒動(dòng)時(shí)，都不應(yīng)切除兩臺(tái)以上機(jī)組和相應(yīng)的線路。4)一段母線故障（或連接在母線上的進(jìn)出線斷路器故障或拒動(dòng)），宜將故障范圍限制到不超過整個(gè)母線的二分之一。

2.2 靈活性

電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換，其靈活性要求有如下幾個(gè)方面：(1)調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活地投入或切除某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2)檢修安全：應(yīng)能方便的停運(yùn)短路器、母線及其機(jī)電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。(3)擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易地從初期過度到最終接線，在擴(kuò)建過渡時(shí)應(yīng)盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，完成過度方案的實(shí)施，使改造工作量最少。

2.3 經(jīng)濟(jì)性

在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。(1)投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備。(2)占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)行條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(3)電能損耗少：在變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來自變壓器，所以應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。

參考文獻(xiàn)

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[關(guān)鍵詞]通信系統(tǒng)；通信電源系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）22-0153-01

在進(jìn)入到二十一世紀(jì)之后，似乎世界上所有的東西都在變得發(fā)展迅速，主要體現(xiàn)在了經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)上，而現(xiàn)代化的通信技術(shù)也是其中較為重要的一項(xiàng)，可以說現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)深入的改善了我們的生活和溝通。但是在通信技術(shù)的發(fā)展中，通信電源系統(tǒng)一直是通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，通信技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)需要消耗一定的能量，而現(xiàn)代通信使用的如此頻繁和超高量對(duì)于通信電源系統(tǒng)就提出了更高的要求，因此，對(duì)于通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究有著極其重要的意義。

1、常用設(shè)計(jì)方案

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，并且對(duì)于偏于地區(qū)的通信質(zhì)量和信號(hào)要求等，對(duì)于通信電源系統(tǒng)就提出了更高的要求。為了能夠讓信號(hào)進(jìn)行全方位、全地域的覆蓋必須建設(shè)大量的通信基站，而在其電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)中，由于通信技術(shù)的特殊性以及地理位置和環(huán)境的特殊性等，使得通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要能夠滿足這些所有條件需要。同時(shí)現(xiàn)代的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還要滿足于信息化、網(wǎng)絡(luò)化的條件，能滿足于時(shí)代的需要，以及在出現(xiàn)相關(guān)故障時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行自檢和上報(bào)等功能。因此嗎，針對(duì)以上相關(guān)的功能要求，對(duì)于通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要的要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

1.1 電壓的輸入范圍

電壓的輸入范圍是電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要因素之一。通信電源系統(tǒng)的電壓輸入范圍和常規(guī)的農(nóng)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓值存在著一定的差距，因此，常用的農(nóng)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓實(shí)無法滿足于通信電源系統(tǒng)的電壓輸入要求的，將很難保證通信數(shù)據(jù)的傳送質(zhì)量和良好的通信服務(wù)。通常一般都是要求其輸入的電壓值要高于常用農(nóng)電網(wǎng)電壓的30%，同時(shí)在通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，還有考慮諸多的外在環(huán)境、氣候等因素，如雷電等問題都會(huì)直接的影響到通信電源系統(tǒng)的輸入電壓，因此需要做好相關(guān)的保護(hù)措施。

1.2 防塵、防潮、放高溫

我們都知道，為了滿足現(xiàn)代人們的及時(shí)通信要求和高質(zhì)量的同要求等，就必須要進(jìn)全方位的覆蓋。因此，自然就會(huì)受到各種環(huán)境因素的影響，這其中關(guān)于溫度、濕度等等方面的要求就需要考慮進(jìn)去。因此，在進(jìn)行通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，就要把這些所有的問題考慮進(jìn)去，做好防塵、防潮、防高溫的保護(hù)措施，這些因素都會(huì)極大的影響到我們的通信電源和通信質(zhì)量的正常工作。

1.3 要具備遠(yuǎn)程控制和自我診斷能力

信息化和網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要手段，智能化的通信電源系統(tǒng)，應(yīng)能夠做到進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，時(shí)刻知曉當(dāng)前通信運(yùn)行和通信源系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量好壞，是否正常運(yùn)行以及當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，是否能夠及時(shí)的尋找到問題的原因以及具體出現(xiàn)問題的位置，方便進(jìn)行及時(shí)的診斷和下一步的維修工作。這些都需要整套的通信電源系統(tǒng)能夠保證較高的信息化和智能化，具有一定的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自我診斷能力。

2、可靠性設(shè)計(jì)方案

通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了要滿足于常規(guī)的使用外，還應(yīng)具備相當(dāng)?shù)目煽啃浴Ｏ啾葌鹘y(tǒng)的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，可靠性的通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，又有著更高的要求。主要考慮了在電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上、對(duì)外界的抗干擾、抗影響能力上，因此，對(duì)于可靠性的通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案來說，主要的需要注意以下幾點(diǎn)：

2.1 電源模塊交流輸入的電壓范圍

電源模塊是通信電源系統(tǒng)中保持電壓輸入的關(guān)鍵，主要的控制著交流電壓的輸入范圍，對(duì)通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定工作具有關(guān)鍵的作用。在電源模塊的交流電輸入電壓上，同樣是要保證其電壓高于國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的30%以上，這樣才能保證電壓的輸入穩(wěn)定性和可靠性，能夠應(yīng)對(duì)各種的電壓情況在復(fù)雜的環(huán)境之下保證其工作的穩(wěn)定性和可靠性。并且這一電壓輸入范圍和電站網(wǎng)絡(luò)要求的輸入相適應(yīng)。

2.2 電源模塊的冷卻設(shè)計(jì)

我們都要知道在電源流通的過程中比然的會(huì)產(chǎn)生高溫現(xiàn)象，而高溫絕對(duì)是通信電源系統(tǒng)穩(wěn)定工作的障礙，因此，必須做好電源模塊冷卻降溫工作，才能保證通信電源系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行，保證輸入電壓的穩(wěn)定性。在電源冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上可以根據(jù)不同的地區(qū)以及外界環(huán)境等因素進(jìn)行綜合的考慮，來選擇最終適合的冷卻方式。

2.3 智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)

智能化的通信電源基站現(xiàn)在都是沒有人工值守的，大多都是在統(tǒng)一的監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，因此，在智能化的通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，就需要在其各個(gè)關(guān)鍵的點(diǎn)上進(jìn)行監(jiān)控裝置的安裝，保證能夠全體候?qū)ζ溥M(jìn)行監(jiān)控和管理，從而極大的提高通信電源系統(tǒng)的維護(hù)水平和效率。在通信電源系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，難免的會(huì)遇到因?yàn)橥饨绲囊蛩厝鐞毫拥奶鞖狻夂蛴绕涫情W電、雷擊對(duì)通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定工作特別容易造成破壞，除了外在的影響因素，自身在運(yùn)行時(shí)的高溫、塵土、潮濕的空氣等都會(huì)對(duì)通信電源系統(tǒng)造成破壞，因此，當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí)，我們需要通信電源系統(tǒng)能夠及時(shí)的進(jìn)行自動(dòng)上報(bào)和通知，并且能夠具體找出事故位置以及原因等，只有這樣才能在第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，從而才能夠保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

結(jié)語

綜上所述，隨著通信技術(shù)的全面發(fā)展和普及運(yùn)用，通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是其向前持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)，因此對(duì)于通信電源系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要全方位的考慮好在其運(yùn)行中容易出現(xiàn)的以上相關(guān)問題，并針對(duì)性的做好防護(hù)措施。只有做好通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，才能保證通信質(zhì)量和服務(wù)的進(jìn)一步升級(jí)以及通信技術(shù)的不斷向前發(fā)展。本文主要的從常用的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和可靠性的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行入手，分析了各個(gè)方案之間，應(yīng)在哪些方面需要進(jìn)行格外的注意。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋福峰，劉寶昌.通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)中節(jié)能方案探討[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2010，03：69-71.

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關(guān)鍵詞：電源模塊 保護(hù)電路 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（a）-0045-02

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，要求計(jì)算機(jī)的性能更加安全可靠，而計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定，關(guān)系到整個(gè)計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)及性能，為了確保計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定和計(jì)算機(jī)電源自身的安全，計(jì)算機(jī)電源設(shè)計(jì)中保護(hù)電路的應(yīng)用設(shè)計(jì)日趨重要。

1 保護(hù)電路介紹

1.1 保護(hù)電路構(gòu)成

保護(hù)電路一般由故障檢測電路、電壓翻轉(zhuǎn)電路、保護(hù)執(zhí)行電路三部分組成，有的包含有保護(hù)顯示電路[1]。故障檢測電路對(duì)保護(hù)電路的電壓或者電流進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果送到翻轉(zhuǎn)電路，當(dāng)檢測到的電壓或者電流超過設(shè)定值時(shí)，故障檢測電路將檢測到的故障信息送到翻轉(zhuǎn)電路。產(chǎn)生保護(hù)控制電壓，驅(qū)使保護(hù)執(zhí)行電路動(dòng)作，使保護(hù)電路退出工作狀態(tài)或進(jìn)入相應(yīng)的保護(hù)狀態(tài)，達(dá)到保護(hù)目的。常用保護(hù)電路構(gòu)成如圖1所示。

1.2 保護(hù)電路種類

保護(hù)電路種類劃分方法較多，根據(jù)故障檢測電路的檢測方式分為過流檢測保護(hù)電路、過壓檢測保護(hù)電路、失壓檢測保護(hù)電路及IC內(nèi)部檢測保護(hù)電路；根據(jù)保護(hù)電壓翻轉(zhuǎn)電路的類型可分為三極管電壓翻轉(zhuǎn)保護(hù)電路、可控硅電壓翻轉(zhuǎn)保護(hù)電路、模擬可控硅翻轉(zhuǎn)保護(hù)電路和IC內(nèi)部電壓翻轉(zhuǎn)保護(hù)電路；根據(jù)保護(hù)執(zhí)行方式可分為待機(jī)處理保護(hù)電路、小信號(hào)處理保護(hù)電路、電源震蕩驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、穩(wěn)壓處理保護(hù)電路和保護(hù)電路直接執(zhí)行保護(hù)的保護(hù)電路。

2 電源模塊保護(hù)電路設(shè)計(jì)

某計(jì)算機(jī)電源設(shè)計(jì)可利用空間較小，在230 mm×200 mm的印制板上需要將220 V交流電轉(zhuǎn)換成+5 V、+12 V、-12 V等多種穩(wěn)壓直流電源。為了避免因電源故障造成對(duì)其他部件損壞，需要電源保護(hù)電路設(shè)計(jì)。（如圖2）

2.1 輸入電源檢測電路設(shè)計(jì)

輸入～220 V的保護(hù)電路分三種，選用壓敏電阻并接輸入電源零火線兩端，當(dāng)輸入電壓超出壓敏電阻的耐壓值時(shí)，壓敏電阻擊穿短路，導(dǎo)致保險(xiǎn)絲燒斷而起到保護(hù)作用，選用熱敏電阻串入輸入電源火線上，因短接等原因?qū)е码娏鬟^大超出熱敏電阻指標(biāo)時(shí)，熱敏電阻燒斷而切斷電源，起到保護(hù)其他組件的作用；采集交流整流濾波后的直流300 V，將300 V分壓后送人比較器MAX973輸入斷，和比較器MAX973另一輸入端的基準(zhǔn)電源進(jìn)行比較，在電壓要求范圍之外時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護(hù)作用。

2.2 輸出電源檢測電路設(shè)計(jì)

采集+5 V輸出直流電源，分壓后送人比較器輸入端，和比較器輸入的基準(zhǔn)電源進(jìn)行比較，+5 V電源在要求范圍之外時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護(hù)作用。

采集+12 V輸出直流電源，分壓后送人比較器輸入端，和比較器輸入的基準(zhǔn)電源進(jìn)行比較，+12 V電源在要求范圍之外時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護(hù)作用。

采集-12 V輸出直流電源，分壓后送人比較器輸入端，和比較器輸入的基準(zhǔn)電源進(jìn)行比較，-12 V電源在要求范圍之外時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護(hù)作用。

2.3 翻轉(zhuǎn)電路設(shè)計(jì)

將MAX973輸出端接入光電耦合器一端，光電耦合器輸出端和+5 V、+12 V、-12 V檢測比較器電路的輸出端并接到比較器負(fù)端，和接在比較器正端的基準(zhǔn)電源進(jìn)行再次比較，輸入電源和三路輸出電源檢測電路中任何一個(gè)電源電壓值超出預(yù)定范圍，則翻轉(zhuǎn)電路輸出電壓開始翻轉(zhuǎn)，將翻轉(zhuǎn)后的電平送到執(zhí)行電路輸入端。

2.4 執(zhí)行電路設(shè)計(jì)

該電源模塊借用DC/DC直流穩(wěn)壓模塊自身具有的軟啟動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)輸入端保護(hù)端管腳為低時(shí)，DC/DC直流穩(wěn)壓模塊停止工作。翻轉(zhuǎn)電路送出電平為0～5 V，而DC/DC直流穩(wěn)壓模塊輸入電源為300 V，為了防止模塊損壞對(duì)翻轉(zhuǎn)電路造成逆向損壞，在翻轉(zhuǎn)電路輸出端和DC/DC直流穩(wěn)壓模塊輸入保護(hù)端之間增加光電耦合器進(jìn)行隔離。

3 應(yīng)用效果

該計(jì)算機(jī)電源模塊完成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試后，對(duì)其保護(hù)電路的各項(xiàng)保護(hù)功能進(jìn)行測試，均達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，滿足了使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫鐵強(qiáng).進(jìn)口彩電保護(hù)電路原理與維修[M].中國水利水電出版社，2010.

篇4

關(guān)鍵詞：飛機(jī)電源系統(tǒng)；機(jī)載測試系統(tǒng)；供電方案

引言

為了從鑒定試飛中的飛機(jī)上取得準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)，飛行試驗(yàn)前必須在飛機(jī)上加改裝測試設(shè)備。飛行試驗(yàn)的成敗關(guān)鍵在于測試方案的制定，在加改裝環(huán)節(jié)上，落實(shí)飛機(jī)剩余電量、制定測試系統(tǒng)供配電方案、科學(xué)合理地利用機(jī)上剩余電量就顯得尤為重要。在型號(hào)飛機(jī)的試飛中，如果測試電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理，測試系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能就非常大，有時(shí)還會(huì)對(duì)飛機(jī)電源系統(tǒng)造成損壞，甚至造成災(zāi)難性后果。本文就飛機(jī)機(jī)載測試的供電問題進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)和研究，并針對(duì)不同型號(hào)飛機(jī)電源系統(tǒng)和測試系統(tǒng)的具體要求提出了供電設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)。

1機(jī)載測試系統(tǒng)的供電分析

1．1對(duì)電源的需求

1．1．1機(jī)載測試系統(tǒng)對(duì)電源種類的要求在測試系統(tǒng)中各負(fù)載對(duì)電源的需求是不同的，一般所需電源種類有直流28V電源、三相115V／400Hz交流電源、單相115V／400Hz交流電源、單相220V／50Hz交流電源和三相36V／400Hz交流電源等。其中絕大部分裝機(jī)設(shè)備（如采集器、記錄器、傳感器等）使用28V直流電源；三相115V／400Hz交流電源通常用于提供抽引信號(hào)的基準(zhǔn)電壓，或?yàn)榇蠊β?8V直流變壓整流器提供輸入電源等；單相115V／400Hz交流電源針對(duì)一些特殊設(shè)備的需求進(jìn)行提供；少部分裝機(jī)設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、示波器、濾波器等）使用單相220V／50Hz交流電源；而陀螺、慣導(dǎo)等設(shè)備會(huì)用到三相36V／400Hz交流電源。1．1．2機(jī)載測試系統(tǒng)對(duì)電源品質(zhì)的要求有些測試設(shè)備工作電壓范圍較窄，對(duì)電壓波動(dòng)敏感，需要為這些測試設(shè)備配備具有穩(wěn)壓和濾波性能的電源設(shè)備來提高電源品質(zhì)；某些設(shè)備會(huì)因?yàn)殡娫吹乃查g掉電導(dǎo)致死機(jī)，需要配備不間斷電源來滿足其對(duì)電源的要求。

1．2測試系統(tǒng)用電功率的計(jì)算

根據(jù)測試技術(shù)要求中提供的各測試設(shè)備的用電量計(jì)算測試系統(tǒng)的用電量，同時(shí)考慮個(gè)別設(shè)備的啟動(dòng)電壓沖擊，得出測試系統(tǒng)的總用電量，從而得出測試系統(tǒng)用電總功率，進(jìn)行加改裝系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。

1．3飛行科目對(duì)供電方案的要求

（1）測試供電系統(tǒng)應(yīng)不影響飛機(jī)供電系統(tǒng)，保證飛行安全。保證飛行安全是測試供電系統(tǒng)的最根本的要求，為確保飛機(jī)用電安全，在測試供電系統(tǒng)與飛機(jī)電源系統(tǒng)之間應(yīng)采取隔離保護(hù)措施。（2）測試供電系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)斷電和自主恢復(fù)的功能。當(dāng)飛機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，測試供電系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)切斷測試設(shè)備的用電。當(dāng)飛機(jī)發(fā)電機(jī)、電源系統(tǒng)恢復(fù)正常，測試供電系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)對(duì)測試設(shè)備的正常供電，這就是自主恢復(fù)功能。（3）特殊科目情況下測試供電系統(tǒng)應(yīng)具有應(yīng)急供電能力。某些試飛要求中有空中停車的試飛科目，要求測試設(shè)備記錄發(fā)電機(jī)斷電后一段時(shí)間內(nèi)的飛行數(shù)據(jù)。這種情況下，測試供電系統(tǒng)應(yīng)具有應(yīng)急供電能力，當(dāng)飛機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，測試供電系統(tǒng)自動(dòng)切斷一部分次要測試設(shè)備的用電，同時(shí)重要測試設(shè)備自動(dòng)轉(zhuǎn)換為應(yīng)急供電，記錄一段時(shí)間數(shù)據(jù)后再切斷重要測試設(shè)備供電。

2飛機(jī)電源系統(tǒng)

飛機(jī)的電源系統(tǒng)主要是為飛機(jī)各用電設(shè)備提供和分配電源，并且按照飛機(jī)不同狀態(tài)和用電設(shè)備的需要對(duì)電源的分配進(jìn)行必要的控制。飛機(jī)電源系統(tǒng)由主電源、應(yīng)急電源、二次電源及外接電源插座等組成。飛機(jī)主電源是指由航空發(fā)動(dòng)機(jī)直接或間接傳動(dòng)的發(fā)電系統(tǒng)，通常一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)一臺(tái)或兩臺(tái)發(fā)電機(jī)。主電源由航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的發(fā)電機(jī)、電源控制保護(hù)設(shè)備等構(gòu)成，在飛行中供電。當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)不工作（如地面測試時(shí)），主電源也不工作時(shí)靠輔助電源供電。飛機(jī)蓄電池或輔助動(dòng)力裝置（一種小型機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和液壓泵等構(gòu)成的動(dòng)力裝置）是常用的輔助，當(dāng)飛行中主電源發(fā)生故障時(shí)，蓄電池或應(yīng)急發(fā)電機(jī)即成為應(yīng)急電源。

2．1飛機(jī)的主電源

飛機(jī)主電源是指由航空發(fā)動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能獲得的能源。飛機(jī)的主電源形式因飛機(jī)型號(hào)不同而不同，總體來講，飛機(jī)的主電源主要有：①28．5V低壓直流電源系統(tǒng)；②115V／400Hz三相恒頻交流電源系統(tǒng)；③交直流混合電源系統(tǒng)；④270V高壓直流電源系統(tǒng)。

2．2飛機(jī)的應(yīng)急電源

飛機(jī)的應(yīng)急電源是指在飛機(jī)的主電源系統(tǒng)故障時(shí)向飛機(jī)重要用電設(shè)備供電的電源，用于保證飛機(jī)安全返航。正常情況下，該電源處于不消耗或充電狀態(tài)。應(yīng)急電源一般為28V直流蓄電瓶，在新型飛機(jī)中，也有使用應(yīng)急動(dòng)力裝置EPU為飛機(jī)提供應(yīng)急能源的。

3測試系統(tǒng)供電方案的配套原則

3．1機(jī)載測試電源引取飛機(jī)主電源的原則

飛機(jī)的主電源與測試設(shè)備的電源類型一致時(shí)可以直接用飛機(jī)的主電源給測試系統(tǒng)供電，當(dāng)兩者不一致時(shí)，可以通過電源轉(zhuǎn)換裝置將飛機(jī)的主電源（如115V／400HzAC）轉(zhuǎn)換成測試系統(tǒng)所需電源（如28VDC），提供給測試設(shè)備。

3．2機(jī)載測試電源與飛機(jī)剩余功率的配套原則

（1）測試系統(tǒng)用電功率小機(jī)電源的剩余功率時(shí)，主要利用飛機(jī)電源的剩余功率給測試系統(tǒng)供電。（2）在飛機(jī)可用電源的剩余功率緊張的情況下，可以計(jì)算飛機(jī)部分不用設(shè)備的用電功率，將這部分功率提供給測試系統(tǒng)使用，如飛機(jī)不飛夜航科目，可用飛機(jī)著陸燈的電源供測試系統(tǒng)使用。（3）測試系統(tǒng)用電功率大機(jī)電源的剩余功率時(shí)，無法使用機(jī)上電源，采用加裝測試專用蓄電瓶給測試系統(tǒng)供電。

3．3測試設(shè)備對(duì)供電有特殊要求的設(shè)計(jì)

對(duì)于某些裝機(jī)測試設(shè)備，需要對(duì)飛機(jī)電源進(jìn)行二次處理才能使用，如計(jì)算機(jī)使用220V電源，雖然某些飛機(jī)上有220V電源，但直接使用往往會(huì)有干擾，其解決辦法就是定購28V轉(zhuǎn)220V的變壓整流器，將飛機(jī)的28V電源轉(zhuǎn)換為品質(zhì)較好的220V電源供計(jì)算機(jī)使用。

3．4測試供電系統(tǒng)的自動(dòng)斷電

測試供電系統(tǒng)的控制盡量做到不額外增加飛行員的空中操作，即具有自動(dòng)斷電功能。飛機(jī)電源故障時(shí)的測試供電系統(tǒng)“自動(dòng)斷電”設(shè)計(jì)，即測試系統(tǒng)電源在飛機(jī)自動(dòng)可切除的匯流條或電源上引取或引用飛機(jī)上的自動(dòng)斷電信號(hào)或故障切除信號(hào)給測試供電系統(tǒng)，用來控制測試供電系統(tǒng)的供電，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)電源故障時(shí)測試系統(tǒng)的自動(dòng)斷電。

3．5測試系統(tǒng)應(yīng)急供電功能設(shè)計(jì)

在目前很多綜合試飛中，由于試飛風(fēng)險(xiǎn)大，又特別需要應(yīng)急情況下的飛行數(shù)據(jù)，因此當(dāng)飛機(jī)電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)保證部分重要測試設(shè)備不間斷工作，這時(shí)就需要給測試供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)急供電功能，該功能應(yīng)保證測試系統(tǒng)正常供電和應(yīng)急供電之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換。測試系統(tǒng)應(yīng)急供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)飛機(jī)的電源情況分為以下兩種情況：（1）多電源應(yīng)急供電：飛機(jī)主電源為115V／400HzAC交流電源時(shí)，在被試飛機(jī)上加裝測試專用蓄電瓶和115V／400HzAC逆變電源兩種電源為測試系統(tǒng)提供測試應(yīng)急電源。（2）單一電源應(yīng)急供電：飛機(jī)的主電源為28VDC時(shí)，在被試飛機(jī)上加裝測試專用蓄電瓶一種電源為測試系統(tǒng)提供測試應(yīng)急電源。

4測試系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)的一般要求

4．1測試供電系統(tǒng)與飛機(jī)電源系統(tǒng)之間的隔離保護(hù)措施

（1）根據(jù)測試系統(tǒng)總用電量選擇合適的總電路保護(hù)裝置，直流電源選配GB型慣性熔斷器，交流電源選配DBB或DBF系列單相斷路器和DBJ、DBG系列三相斷路器。（2）根據(jù)測試設(shè)備消耗功率合理配電，選用合適的電路保護(hù)裝置、控制裝置及合適的航空導(dǎo)線。（3）電路保護(hù)裝置的容量應(yīng)與導(dǎo)線的載流量相匹配，以防止在短路狀態(tài)下導(dǎo)線過載損壞而造成事故，危及飛機(jī)安全。（4）通過對(duì)測試供電匯流條的保護(hù)使故障隔離，以防止故障影響飛機(jī)設(shè)備供電。（5）測試供電系統(tǒng)配電時(shí)各保護(hù)裝置之間應(yīng)協(xié)調(diào)一致，選擇電路保護(hù)裝置的容量應(yīng)盡可能小，既起到保護(hù)作用又不致因環(huán)境溫度高和電流沖擊而造成供電中斷。

4．2測試供電系統(tǒng)總電源開關(guān)的設(shè)置

測試供電系統(tǒng)必須設(shè)置總電源開關(guān)，使飛行員能夠做到在空中以最簡便的方式扳動(dòng)測試系統(tǒng)“總電源開關(guān)”，自主切斷加改裝系統(tǒng)電源。條件許可的情況下，在測試供配電系統(tǒng)中串聯(lián)設(shè)置兩個(gè)“總電源開關(guān)”，分別在駕駛艙和測試系統(tǒng)開關(guān)盒，做到飛行員在空中能夠方便地控制測試系統(tǒng)的供電，測試人員在地面能夠方便地控制測試系統(tǒng)的供電。

5結(jié)束語

篇5

【關(guān)鍵詞】人防工程；戰(zhàn)時(shí)電源；電站

1 引言

隨著城市化進(jìn)程的日益發(fā)展，人防工程的建設(shè)也進(jìn)入了發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。如何建設(shè)一個(gè)平時(shí)應(yīng)急、戰(zhàn)時(shí)備戰(zhàn)的合格工程，這是目前我們?cè)撍伎嫉膯栴}。 為了提高人防工程戰(zhàn)時(shí)電源的可靠性，通常要求在人防工程內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部電源。但由于設(shè)計(jì)水平的參差不齊，筆者在參與人防工程電氣圖紙審查時(shí)發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)時(shí)電源的選擇存在諸多問題，其中主要的問題是：（1）戰(zhàn)時(shí)電源的引接說明太過簡單；（2）設(shè)有柴油電站作為內(nèi)部電源的工程，其設(shè)計(jì)深度不夠；（3）固定電站與移動(dòng)電站設(shè)計(jì)形式混淆不清或設(shè)計(jì)不合理。為了提高人防工程戰(zhàn)時(shí)電源選擇的可靠性，本文結(jié)合現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)了戰(zhàn)時(shí)電源的選擇原則和設(shè)計(jì)深度要求。

2 人防工程戰(zhàn)時(shí)電源的選擇原則

由于人防工程戰(zhàn)時(shí)電源除引接平時(shí)電力系統(tǒng)電源外，還應(yīng)引接人防工程內(nèi)部電源，本文所述均指引接人防工程內(nèi)部電源的選擇。

《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50038-2005）第7.2.11條規(guī)定：中心醫(yī)院、急救醫(yī)院及救護(hù)站、防空專業(yè)隊(duì)工程、人員掩蔽工程、配套工程等建筑面積之和大于5000m2的防空地下室，應(yīng)在工程內(nèi)部設(shè)置柴油電站；第7.2.13條第3款規(guī)定：在建筑小區(qū)或供電半徑范圍內(nèi)各類分散布置的多個(gè)防空地下室，其建筑面積之和大于5000m2時(shí)，應(yīng)在負(fù)荷中心處的防空地下室內(nèi)設(shè)置內(nèi)部電站或設(shè)置區(qū)域電站；第7.2.13條第4款規(guī)定：建筑面積5000m2及以下的各類未設(shè)內(nèi)部電站的防空地下室，其引接區(qū)域電源時(shí)，戰(zhàn)時(shí)一級(jí)負(fù)荷應(yīng)設(shè)置蓄電池組電源，無法引接區(qū)域電源時(shí)，戰(zhàn)時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷應(yīng)在室內(nèi)設(shè)置蓄電池組電源。規(guī)范中要求設(shè)置戰(zhàn)時(shí)電源的有以下幾種情況：

2.1 對(duì)于中心醫(yī)院、急救醫(yī)院和新建單個(gè)建筑面積大于5000m2的防空地下室工程必須設(shè)置柴油電站，這一點(diǎn)規(guī)范中很明確。中心醫(yī)院、急救醫(yī)院的柴油電站必須設(shè)置固定電站，且平時(shí)全部安裝到位。

2.2 新建小區(qū)或商業(yè)建筑中各種類型的兩個(gè)及多個(gè)人防工程的面積之和大于5000m2的。這兩個(gè)及多個(gè)人防工程可能互不相鄰、分散布置，只要面積之和大于5000m2就需要設(shè)置柴油電站。多層人防工程中柴油電站應(yīng)設(shè)置在底層。

2.3 對(duì)于分期建設(shè)并同屬于一個(gè)大型小區(qū)內(nèi)的人防工程，原來未設(shè)置柴油電站的，面積之和大于5000m2的應(yīng)在新建人防工程內(nèi)設(shè)置柴油電站，并應(yīng)設(shè)在靠近負(fù)荷中心的位置。

2.4 對(duì)于人防面積達(dá)不到5000m2的人防工程，因平時(shí)使用要求而設(shè)置柴油電站的，則應(yīng)將柴油電站設(shè)在防護(hù)區(qū)內(nèi)作為戰(zhàn)時(shí)區(qū)域電源設(shè)置，其柴油機(jī)組容量應(yīng)按照平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)需要使用負(fù)荷較大者確定。

2.5 對(duì)于人防面積達(dá)不到5000m2的單個(gè)人防工程，且平時(shí)也不設(shè)置柴油電站，則能引接區(qū)域電源的，其戰(zhàn)時(shí)一級(jí)負(fù)荷應(yīng)設(shè)置蓄電池組電源；無法引接區(qū)域電源的，其戰(zhàn)時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷應(yīng)在室內(nèi)設(shè)置蓄電池組電源。蓄電池組的連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于隔絕防護(hù)時(shí)間。

2.6 對(duì)于大型人防工程，如設(shè)置一個(gè)柴油電站滿足不了低壓半徑的要求時(shí)，可按防護(hù)單元組合設(shè)置若干個(gè)移動(dòng)柴油電站或固定柴油電站分別給各防護(hù)單元供電。

柴油發(fā)電機(jī)組總功率不大于120kW時(shí)宜設(shè)置移動(dòng)電站，機(jī)組臺(tái)數(shù)以1~2臺(tái)為宜；總功率大于120kW時(shí)，宜設(shè)置固定電站，機(jī)組臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)，最多不宜超過4臺(tái)，且單機(jī)容量不宜大于300kW；當(dāng)設(shè)置固定電站條件受到限制時(shí)，可設(shè)置2個(gè)或多個(gè)移動(dòng)電站。人防工程的電站建設(shè)應(yīng)優(yōu)先考慮作為區(qū)域電站使用，除保證本工程供電外，還向供電半徑范圍內(nèi)的鄰近人防工程供電，這樣可減少城區(qū)中設(shè)置柴油電站的數(shù)量，充分發(fā)揮內(nèi)部電站的作用，節(jié)省電氣設(shè)置的投資，減少人防工程設(shè)備房間的建筑面積。

3 人防工程戰(zhàn)時(shí)電源的設(shè)計(jì)深度要求

人防工程戰(zhàn)時(shí)電源無論是選擇蓄電池組電源還是柴油電站，在平時(shí)設(shè)計(jì)圖中就應(yīng)設(shè)計(jì)到位，便于平時(shí)施工時(shí)預(yù)留預(yù)埋和后續(xù)安裝。

3.1 蓄電池組電源的深度要求

根據(jù)上面要求，蓄電池組的容量應(yīng)滿足戰(zhàn)時(shí)一級(jí)或戰(zhàn)時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷要求，具體容量選擇可參照《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三版)進(jìn)行。平時(shí)設(shè)計(jì)要到位，同時(shí)應(yīng)與建筑專業(yè)提出蓄電池組存放房間要求。

3.2 柴油電站的深度要求

固定柴油電站和移動(dòng)柴油電站都有國家標(biāo)準(zhǔn)圖集可供參考，各位電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前均應(yīng)仔細(xì)研讀其設(shè)計(jì)精華，再進(jìn)行設(shè)計(jì)。下面再強(qiáng)調(diào)一下具體內(nèi)容：

電站配電系統(tǒng)圖中應(yīng)標(biāo)明柴油發(fā)電機(jī)組的型號(hào)、規(guī)格，配電柜的編號(hào)、型號(hào)，母線的型號(hào)、規(guī)格；標(biāo)明開關(guān)、斷路器、互感器、繼電器等的型號(hào)、規(guī)格和整定值；標(biāo)注發(fā)電機(jī)組至配電柜及配電柜出線的電纜型號(hào)和規(guī)格，以及配管管徑、敷設(shè)方式、回路編號(hào)、回路容量、計(jì)算電流、用戶名稱、二次原理圖等內(nèi)容。

在電站平、剖面圖中按比例繪制發(fā)電機(jī)組、配電柜、信號(hào)聯(lián)絡(luò)柜、支架、地溝、地溝蓋板、接地裝置、電站基礎(chǔ)、隔震、預(yù)埋件等平、剖面布置、安裝尺寸等，當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)圖時(shí)應(yīng)標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)圖集號(hào)、頁碼，標(biāo)注進(jìn)出線回路編號(hào)、敷設(shè)安裝方式，圖紙繪制比例。柴油電站配套的附屬設(shè)備應(yīng)有配電平面箱體和配線標(biāo)注等；動(dòng)力、照明和消防管線穿越人防墻體時(shí)應(yīng)有符合人防要求的防護(hù)密閉處理措施和預(yù)埋管件?？傊?，電站設(shè)計(jì)要具有現(xiàn)場施工的可操作性，設(shè)備選用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，不宜選用非標(biāo)產(chǎn)品，并應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范和節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

在進(jìn)行人防工程戰(zhàn)時(shí)電源設(shè)計(jì)選擇時(shí)，一定要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，參照國家標(biāo)準(zhǔn)圖集；各專業(yè)密切配合；結(jié)合工程實(shí)際選擇合理的戰(zhàn)時(shí)電源進(jìn)行操作性強(qiáng)的人防工程供電設(shè)計(jì)。

篇6

【關(guān)鍵詞】：消防負(fù)荷分級(jí)；消防電源設(shè)計(jì)；消防配電；

【正文】：

隨著近年來火災(zāi)的頻繁發(fā)生，高層建筑消防安全問題越來越引起人們的重視。消防供配電是保證消防設(shè)施正常運(yùn)行的關(guān)鍵,直接關(guān)系到高層建筑的消防安全。因此本文從消防電源配置、消防配電、消防電氣配線對(duì)高層建筑供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

一、高層建筑消防電源設(shè)計(jì)：

1．規(guī)范對(duì)消防電源的要求

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡稱“高規(guī)”)規(guī)定，高層建筑的消防用電應(yīng)按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求設(shè)計(jì)，一類建筑按一級(jí)負(fù)荷要求供電，二類高層建筑應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電。

2．各級(jí)負(fù)荷供電要求

（1）特級(jí)負(fù)荷供電要求。對(duì)特級(jí)消防負(fù)荷除有兩個(gè)電源供電外，還應(yīng)增設(shè)自備應(yīng)急電源并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

（2）一級(jí)消防負(fù)荷的供電要求。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。根據(jù)我國現(xiàn)有的實(shí)際情況，一級(jí)負(fù)荷供電可采用以下幾種方式： ①電源來自于兩個(gè)不同的電廠②電源來自于兩個(gè)不同的區(qū)域變電站③電源來自于一個(gè)區(qū)域變電站，但設(shè)有自備應(yīng)急電源。

（3）二級(jí)負(fù)荷供電要求。二級(jí)負(fù)荷宜由兩回路供電，且變壓器宜有兩臺(tái)。但是如果二級(jí)負(fù)荷容量較小，或者地區(qū)供電條件有限無法提供兩回線路時(shí)，允許由一回6kV及以上的專用架空線或電纜供電?？紤]到電纜發(fā)生故障后有時(shí)檢查故障點(diǎn)和修復(fù)時(shí)間較長，故當(dāng)用電纜線路供電時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，并且每根電纜均能承受百分之百的二級(jí)負(fù)荷。

(4)三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電沒有特殊要求。

3.消防電源的選擇

（1）下列裝置可作為應(yīng)急電源：

A.獨(dú)立于正常電源的柴油發(fā)電機(jī)組；

B.獨(dú)立于正常電源的第二市電電源或?qū)Ｓ灭侂娀芈?/p>

C.蓄電池組;

D.EPS應(yīng)急電源裝置；

E.UPS不間斷電源裝置等。

（2）消防應(yīng)急電源可根據(jù)實(shí)際市電電源情況按下表選取：

應(yīng)急電源配置表

注：1應(yīng)急電源的配置采用集中式EPS配置方案，具體工程中可以采用按防火分區(qū)、按樓號(hào)、按樓層配置或采用燈具內(nèi)自帶電源裝置。

2應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明及安全照明，其允許斷電時(shí)間，安全照明不大于0.25s，疏散照明及備用照明不大于5s，其中金融商業(yè)場所的備用照明不大于1.5s，宜采用EPS作為應(yīng)急電源裝置。

3消防中心、計(jì)算機(jī)房、通信及監(jiān)控中心等，是以計(jì)算機(jī)為主要的監(jiān)控手段，進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控，要求應(yīng)急電睡源在線運(yùn)行，需要配置UPS不間斷電源裝置或工藝設(shè)備自帶不間斷電源裝置。

4應(yīng)急電源配置說明：

A. 二路獨(dú)立電源是指由不同的上級(jí)變電站引來的二路專用電源，或是由同一變電站不同的變壓器母線段引來的二路專用電源，該不同變壓器應(yīng)由不同的高壓電網(wǎng)供電

B. 一路公用電源是指引自公用干線的電源，即一路電源為二戶或多戶供電。

C. 二回路電源，是指由同一上級(jí)變電站的同一臺(tái)變壓器母線段引來的二路電源，或由不同變壓器母線段引來的二路電源，但該變壓器是由同一高壓電網(wǎng)供電的。

D. 二路低壓電源是指二路220\380V電源，該二路低壓電源應(yīng)是引自變電所的二臺(tái)不同的變壓器母線段，

二、高層建筑消防配電設(shè)計(jì)：

1．配電方式：

（1）集中或大容量的消防負(fù)荷（如消防泵、噴淋泵等）因其在建筑中的重要性，大多由變電所放射式配電。

（2）在設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到消防用電設(shè)備負(fù)荷較小且分布較分散，其配電若均由變電所饋出，會(huì)使得變電所低壓柜饋出很多小電流回路，對(duì)斷路器分?jǐn)嗄芰蛯?dǎo)體的動(dòng)、熱穩(wěn)定帶來一定的影響。根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志”。對(duì)供電回路的條文解釋系指“從低壓總配電室（包括分配電室）至最末一級(jí)配電箱，與一般配電線路均應(yīng)嚴(yán)格分開”。在設(shè)計(jì)中，可采用增加一級(jí)配電的方法，即從變電所不同母線段上分別饋出一條消防專用回路，在適當(dāng)位置設(shè)置兩臺(tái)配電柜，再由此配電柜放射式或樹干式配至末端雙電源互投箱，這樣既滿足了規(guī)范對(duì)專用供電回路的要求，又避免在變電所級(jí)饋出許多小電流回路。

2．配電線路保護(hù)及設(shè)備保護(hù)：

消防配電回路的不間斷供電．是發(fā)生火災(zāi)時(shí)建筑物內(nèi)消防設(shè)施有效滅火的先決條件。因此，消防配電線路的保護(hù)應(yīng)以確保供電的連續(xù)性為首要原則。《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50054―95)第4．3．5條規(guī)定： “突然斷電比過負(fù)載造成的損失更大的線路．其過負(fù)載保護(hù)應(yīng)作用于信號(hào)而不應(yīng)作用于切斷電路。因此消防配電回路的過負(fù)載保護(hù)只能作用于報(bào)警信號(hào)而不得作用于切斷電路。據(jù)此，在配電回路出線開關(guān)上應(yīng)選擇帶過載報(bào)警功能的斷路器進(jìn)行線路保護(hù)。

《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50055―93) 第2．4．6條規(guī)定：“斷電導(dǎo)致?lián)p失比過載更大時(shí)．不宜裝設(shè)過載保護(hù)．或使過載保護(hù)動(dòng)作于信號(hào) ”此規(guī)定對(duì)無備用機(jī)組(如排煙風(fēng)機(jī)等)的消防用電設(shè)備是合適的 若有備用機(jī)組，則工作機(jī)組應(yīng)設(shè)過載保護(hù)并作用于跳閘．以免過載引起短路故障而拖垮該組消防用電設(shè)備的兩路電源．致使備用機(jī)組無法投入運(yùn)行 而備用機(jī)組不設(shè)過載保護(hù)或設(shè)過載保護(hù)只作用于信號(hào)．是為了盡量延長消防用電設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間．以利有效撲滅火災(zāi)所以．對(duì)有備用機(jī)組的消防用電設(shè)備設(shè)置保護(hù)裝置時(shí)，工作機(jī)組過載時(shí)應(yīng)動(dòng)作于跳閘． 自動(dòng)投入備用機(jī)組。而備用機(jī)組過載時(shí)只能動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)。過載報(bào)警信號(hào)應(yīng)引至有人值班的房間或場所。

3.消防配電電線、電纜的選擇：

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）（以下簡稱“民規(guī)“）要求消防配電線纜可按以下選擇：

（1）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)對(duì)象分級(jí)為特級(jí)的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用礦物絕緣電纜；

（2） 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象分級(jí)為一級(jí)的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，宜采用礦物絕緣電纜；當(dāng)線路的敷設(shè)保護(hù)措施符合防火要求時(shí)，可采用有機(jī)絕緣耐火類電纜；

（3 ）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象分級(jí)為二級(jí)的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用有機(jī)絕緣耐火類電纜；

（4 ）消防設(shè)備的分支線路和控制線路，宜選用與消防供電干線或分支干線耐火等級(jí)降一類的電線或電纜。

4. 消防配電線路敷設(shè)：

（1）消防設(shè)備配電線路進(jìn)行暗敷時(shí)一般是采用普通電線電纜，并將其穿金屬管或阻燃塑料管后，埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且穿管暗敷保護(hù)層的厚度＞3cm。

（2）當(dāng)消防設(shè)備配電線路只能采用明敷方式時(shí)，對(duì)穿電線的金屬管或金屬線槽可采用涂防火涂料方法提高線路的耐燃性能，或是直接采用具有合適阻燃性能的阻燃型電線電纜、耐火型電線電纜和礦物質(zhì)絕緣防火電纜等；

（3）當(dāng)消防設(shè)備配電線路采用絕緣層和護(hù)套為不延燃的電纜并敷設(shè)在電纜豎井中時(shí)，因電纜本身具有耐火耐熱性能，可不用金屬管保護(hù)。但是，當(dāng)與延燃電纜敷設(shè)在同一個(gè)電纜井時(shí)，兩者中間必須用耐火材料隔開。

（4）在建筑物頂棚內(nèi)的消防電氣線路，一般宜采用金屬管或金屬線槽布線：在難燃型材料的吊頂內(nèi)，可采用難燃型（如氧指數(shù)大于50）硬質(zhì)塑料管、塑料線槽布線。

三、目前有些高層建筑消防配電存在的問題及其解決方案

1.消防設(shè)備雙電源切換位置不當(dāng)。

《高規(guī)》9.1.2條規(guī)定：高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)等的供電，應(yīng)在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。……

此問題比較容易出現(xiàn)在一用一備的消防設(shè)備供電系統(tǒng)中，如消防泵房內(nèi)消防泵和噴淋泵的配電，各消防泵均為一用一備的運(yùn)行方式。有些設(shè)計(jì)人員很可能會(huì)按下圖設(shè)計(jì)：

以上設(shè)計(jì)可以看出，針對(duì)單臺(tái)的消防泵來說，并沒有達(dá)到的雙電源末端切換的要求，所以不符合規(guī)范要求。

改進(jìn)方案：消防泵控制箱應(yīng)該為獨(dú)立式或隔離間隔式，每個(gè)泵均由單獨(dú)回路供電，對(duì)應(yīng)平面圖、系統(tǒng)圖如下所示：

2.消防用電設(shè)備未采用專用回路供電。

根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志”。

當(dāng)消防控制室與安?？刂剖液嫌猛豢刂剖仪叶哓?fù)荷等級(jí)相同時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往僅設(shè)計(jì)一組雙電源自切箱，由該雙電源自切箱的專用回路分別為消防系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)供電。實(shí)際上此時(shí)是不符合規(guī)范要求的。

問題解決：消防控制室與安?？刂剖液嫌猛粋€(gè)控制室，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大且比較重要時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)的供電回路及雙電源自切箱應(yīng)分別設(shè)置。但系統(tǒng)規(guī)模較小及重要性較低且兩者負(fù)荷等級(jí)相同時(shí)，例如設(shè)置在獨(dú)立的門衛(wèi)內(nèi)，同時(shí)考慮監(jiān)控系統(tǒng)的閉路電視攝像機(jī)兼作為火災(zāi)的監(jiān)視用，為簡化配電系統(tǒng)可在門衛(wèi)內(nèi)設(shè)置一個(gè)雙電源自切箱?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)與安保系統(tǒng)分別由雙電源自切箱專用回路放射式供電。

篇7

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；反激式電路；高頻變壓器

引言

開關(guān)電源是綜合現(xiàn)代電力電子、自動(dòng)控制、電力變換等技術(shù)，通過控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，來獲得穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，因其具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代電力電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，代表著當(dāng)今穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，已成為穩(wěn)壓電源的主導(dǎo)產(chǎn)品。文章設(shè)計(jì)了一種基于TOP-Switch系列芯片的小功率多路輸出DC/DC的反激式開關(guān)電源。

1 電源設(shè)計(jì)要求

文章設(shè)計(jì)的開關(guān)電源將用于軌道車輛電動(dòng)門控制系統(tǒng)中，最大的功率為12W，分四路輸出，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）輸入電壓Vin=110V；（2）開關(guān)頻率fs=132kHz；（3）效率η=80%；（4）輸出電壓/電流 48V/0.2A，15V/0.02A-15V/0.02A，5V/0.3A；（5）輸出功率12W；（6）電壓精度1%；（7）紋波率1%。（8）負(fù)載調(diào)整率±3%，電源最小輸入電壓為Vimin=77V，最大輸入電壓為Vimax=138V?？紤]到設(shè)計(jì)要滿足結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，經(jīng)濟(jì)性及電磁兼容性等要求，結(jié)合本設(shè)計(jì)輸出功率小的特點(diǎn)，最終選用了單端反激式開關(guān)電源，它具有結(jié)構(gòu)簡單，所需元器件少，可靠性高，驅(qū)動(dòng)電路簡單的特點(diǎn)，適合多路輸出場合。

2 單端反激式開關(guān)電源的基本原理

單端反激式開關(guān)電源由功率MOS管，高頻變壓器，無源鉗位RCD電路及輸出整流電路組成。其工作原理是當(dāng)開關(guān)管Q被PWM脈沖激勵(lì)而導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓就加在高頻變壓器的初級(jí)繞組N1上，由于變壓器次級(jí)整流二極管D1反接，次級(jí)繞組N2沒有電流流過；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，次級(jí)繞組上的電壓極性是上正下負(fù)，整流二極管正偏導(dǎo)通，開關(guān)管導(dǎo)通期間儲(chǔ)存在變壓器中的能量便通過整流二極管向輸出負(fù)載釋放。反激變壓器在開關(guān)管導(dǎo)通期間只存能量，在截止期間才向負(fù)載傳遞能量，因?yàn)槟芰渴菃畏较騻鲗?dǎo)，所以稱為單端變化器[1]。

圖1 單端反激式開關(guān)電源的原理圖

3 TOP-Switch系列芯片的介紹及選型

TOP-Swtich單片開關(guān)電源是開關(guān)電源專用集成電路，它將脈寬調(diào)制電路與高壓MOSFET開關(guān)管及驅(qū)動(dòng)電路等集成在一起，具備完善的保護(hù)功能。使用該芯片設(shè)計(jì)的小功率開關(guān)電源，可大大減少電路，降低成本，提高可靠性[4]。

對(duì)于芯片的選擇主要考慮輸入電壓和功率，由設(shè)計(jì)要求可知，輸入電壓為寬范圍輸入，輸出功率不大于12W，故選擇TOP264VG。

4 電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)開關(guān)電源的總體設(shè)計(jì)方案如圖2所示。

4.1 主電路設(shè)計(jì)

4.1.1 變壓器設(shè)計(jì)

變壓器的設(shè)計(jì)是整個(gè)電源設(shè)計(jì)最重要的部分，它的設(shè)計(jì)好壞直接影響到整個(gè)電源性能。

（1）磁芯和骨架的確定

由參考文獻(xiàn)[1]可查出，當(dāng)P0=12W時(shí)可供選擇的鐵氧體磁芯型號(hào)，由于采用包線繞制，而且EE型鐵芯廉價(jià)，磁損耗小且適用性強(qiáng)，故選擇EEL19。從廠家提供的磁芯產(chǎn)品手冊(cè)中可以查到磁芯有效截面積Ae=0.23cm2，磁路有效長度Le=3.94cm2，磁芯等效電感AL=1250Nh/T2

（2）確定最大占空比

（式中VOR為初級(jí)感應(yīng)電壓，VDS為開關(guān)管漏源導(dǎo)通電壓，其中VOR=135V，VDS=10V）

（3）初級(jí)波形參數(shù)計(jì)算

初級(jí)波形的參數(shù)主要包括輸入電流平均值IAGV、初級(jí)峰值電流IP

輸入電流平均值

初級(jí)峰值電流

（其中KRP為初級(jí)紋波電流IR與初級(jí)峰值電流IP的比值，當(dāng)反激式開關(guān)電源工作在不連續(xù)狀態(tài)時(shí)取KRP=1）

（4）確定初級(jí)繞組電感

（5）計(jì)算各繞組的匝數(shù)

初級(jí)繞組的匝數(shù) 實(shí)取33匝

次級(jí)為5v輸出的繞組定義為NS=4turn

對(duì)于±15V輸出 實(shí)取12匝

對(duì)于48V輸出 實(shí)取36匝

對(duì)于偏置繞組 實(shí)取10匝

4.1.2 無源鉗位電路的設(shè)計(jì)

反激式開關(guān)電源，每當(dāng)功率MOSFET由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)，在開關(guān)電源的一次繞組上就會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓和感應(yīng)電壓，和直流高壓一起疊加在MOSFET上，漏極電壓

這就要求功率MOSFET至少能承受450V的高壓，并且要求鉗位電路吸收尖峰電壓來保護(hù)功率MOSFET。本電源的鉗位電路由穩(wěn)壓管和二極管D1組成，其中VR1為瞬態(tài)電壓抑制器P6KE200，D1為快恢復(fù)二極管IN4936，當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，原邊繞組電壓上正下負(fù)，使D1截止，鉗位電路不起作用；當(dāng)MOSFET截止瞬間，原邊繞組電壓上負(fù)下正，使得D1導(dǎo)通，電壓被鉗位在200V左右。

4.1.3 輸出環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

以+5V輸出為例，次級(jí)繞組高頻電壓經(jīng)肖特基二極管SB120整流后，用超低的ESR濾波，為了得到獲得更小的紋波電壓，在設(shè)計(jì)時(shí)又加入了次級(jí)LC濾波器，實(shí)驗(yàn)表明，輸出的電壓更符合期望值。

4.2 反饋環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

反饋回路主要由PC817和TL431組成，這里用的TL431型可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器來代替普通的穩(wěn)壓管，構(gòu)成外部誤差放大器，進(jìn)而對(duì)輸出電壓作精密調(diào)整，當(dāng)輸出電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，經(jīng)過電阻R13、R14分壓后得到取樣電壓與TL431中的2.5V的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在陰極K上形成誤差電壓，使光耦合器中的LED工作電流產(chǎn)生相應(yīng)變化，再通過光耦合器去改變單片開關(guān)電源的控制端電流，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出占空比，使輸出電壓維持不變，達(dá)到穩(wěn)壓目的。

5 結(jié)束語

文章設(shè)計(jì)的開關(guān)電源具有結(jié)構(gòu)簡單，所需元器件少，體積小，成本低的特點(diǎn)，并且滿足所有設(shè)計(jì)要求，在軌道車輛電動(dòng)門控制系統(tǒng)中有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]楊立杰.多路輸出單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007.

[2]沙占友.開關(guān)電源實(shí)用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2011.

篇8

關(guān)鍵詞：電力通信；通信電源；蓄電池；管理維護(hù)

中圖分類號(hào)： U172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

電力通信是電力企業(yè)生產(chǎn)和管理的基礎(chǔ)手段，是電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，而電力通信直流電源則是保證通信設(shè)備正常運(yùn)行，通信暢通的基礎(chǔ)，是電力通信的“心臟”，一旦通信直流電源發(fā)生故障，將造成通信設(shè)備供電中斷，引起通信電路中斷，造成重要信息無法正常傳輸。近年來，電網(wǎng)規(guī)模的木斷擴(kuò)大和現(xiàn)代通信技術(shù)的進(jìn)步，極大地促進(jìn)電力通信事業(yè)的飛速發(fā)展，隨著電力通信整體水平的不斷提高、通信設(shè)備的不斷更新，對(duì)電力通信直流電源也提出了更高的要求，因此做好對(duì)電力通信直流電源的維護(hù)具有重要意義，直接影響著電力通信網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

近年來，因通信電源故障造成通信設(shè)備停運(yùn)、電路中斷的事件總體上呈減少趨勢，但仍時(shí)有發(fā)生。這些電源故障多數(shù)是由于通信人員對(duì)通信電源的維護(hù)與管理沒有做到足夠重視導(dǎo)致的。通信電源系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到通信網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和電網(wǎng)的安全，從事電力通信的工作人員應(yīng)重視通信電源的管理與維護(hù)工作。電力通信網(wǎng)本身的安全可靠性要求很高，經(jīng)過長期的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，造成電力通信網(wǎng)運(yùn)行中斷的原因有二：一是通信設(shè)備本身出現(xiàn)的故障；二是通信電源故障，造成通信電路中斷。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè)備的可靠性增加很多，設(shè)備本身的故障率已經(jīng)很低了，實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì)也證實(shí)了這點(diǎn)。通信電源故障就顯得突出了，實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì)顯示，由于通信電源系統(tǒng)故障造成的通信電路中斷大約占通信總中斷的70％～75％ ，可見通信電源已經(jīng)成了影響電力通信網(wǎng)可靠運(yùn)行的最主要的因素。

1 電力通信設(shè)備對(duì)通信電源的要求

1．1 可靠

為了確保通信暢通，除了必須提高通信設(shè)備的可靠性外，還必須提高電源系統(tǒng)的可靠性，要求電源系統(tǒng)不能有l(wèi) ms 的間斷。通常，電源系統(tǒng)要給許多通信設(shè)備供電，因此電源系統(tǒng)發(fā)生故障后，對(duì)通信的影響很大。為確保可靠供電，在直流供電系統(tǒng)中，采用整流器與電池并聯(lián)浮充供電方式。此外在先進(jìn)的開關(guān)整流器都采用多個(gè)整流模塊并聯(lián)工作的方式，這樣當(dāng)某一個(gè)模塊發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響供電。

1．2 穩(wěn)定

各種通信設(shè)備要求電源電壓穩(wěn)定，不能超過允許的變化范圍。電源電壓過高，會(huì)損壞通信設(shè)備中的電子元件，電源電壓過低，通信設(shè)備不能正常工作。此外，直流電源電壓中的脈動(dòng)雜音也必須低于允許值，否則，也會(huì)嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。

1．3 小型

隨著集成電路的迅速發(fā)展正向著小型化、集成化方向發(fā)展。為了適應(yīng)通信設(shè)備的發(fā)展，電源裝置也必須實(shí)現(xiàn)小型化、集成化。此外，各種移動(dòng)通信設(shè)備和航空、航天裝置中的通信設(shè)備更要求電源裝置體積小，質(zhì)量輕。為了減少電源裝置的體積和質(zhì)量各種集成穩(wěn)壓器和無工頻率變壓器的開關(guān)電源得到了越來越廣泛的應(yīng)用。近年來，工作頻率高到幾百 kHz 且體積非常小的諧振型開關(guān)電源，在通信設(shè)備中也大量應(yīng) 用 。

1．4 高頻率

隨著通信設(shè)備的容量日趨增加，電源系統(tǒng)的負(fù)荷不斷增大，為節(jié)約電能，必須設(shè)法提高電源裝置的效率。節(jié)能主要措施是采用高效率通信電源設(shè)備，過去，通信設(shè)備大多采用相控型整流器，這種電源效率較低，變壓器損耗較大。而高頻開關(guān)電源效率較高可達(dá)到 90％以上，因此采用高頻開關(guān)電源可以節(jié)約能源。

2 電力通信網(wǎng)通信電源系統(tǒng)的典型配置及特點(diǎn)

電力通信網(wǎng)中通信站主要包括：電力載波通信站、光纖通信站、微波通信站和各級(jí)調(diào)度通信中心。

2．1 通信站通信電源系統(tǒng)典型配置

2.1.1 電力載波通信站

由于電力載波已經(jīng)不作為電力系統(tǒng)通信的主要手段，所以本文不作過多論述。

2.1.2 光纖通信站

光纖通信站大部分設(shè)在地調(diào)、變電站或電廠內(nèi)，有些超長光纖電路也設(shè)有中繼站，站內(nèi)光設(shè)備采用DC-48V直流供電。電源系統(tǒng)一般有一路或兩路交流 220VAC 電源，經(jīng)交流配電屏送至高頻開關(guān)電源( 有的開關(guān)電源本身具有兩路交流輸入能力，則不配置交流屏) ，整流后對(duì)兩組蓄電池進(jìn)行浮充，同時(shí)對(duì)設(shè)備供電。開關(guān)電源一般是單機(jī)柜多模塊配置，直流輸出分配利用開關(guān)電源柜中配置的直流分路空氣開關(guān)或熔斷器。若光纖站與其他通信站在一起，則與其他通信設(shè)備共用一套通信電源 。

2.1.3 微波通信站

電力通信網(wǎng)中目前數(shù)字微波電路還比較多，仍作為傳輸主干線使用，因此運(yùn)行的微波站數(shù)量較多，分布也較廣。微波中繼站多是無人站，有的建在高山頂上，運(yùn)行條件差。微波通信設(shè)備采用直流 D C -48V 供電。站內(nèi)一般只有一路交流供電，電源系統(tǒng)由室內(nèi) 10K 變壓器、防雷柜、交流配電屏、高頻開關(guān)電源和直流DC-48V蓄電池組構(gòu)成，同時(shí)根據(jù)微波站實(shí)際情況，有的還配置了柴油發(fā)電機(jī)組、太陽能電池等。蓄電池容量一般按24小時(shí)放電率考慮，一些道路條件特別差的站，按1～4天放電率考慮，所以有的站蓄電池配得很大。

2.1.4 調(diào)度通信中心機(jī)房

調(diào)度通信中心機(jī)房是指省調(diào)、地調(diào)的通信機(jī)房，機(jī)房內(nèi)設(shè)備集中，供電要求高，設(shè)備包括程控交換機(jī)( 行政、調(diào)度) 、微波及光纖設(shè)備、PCM 終端、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(IP、ATM 等)、會(huì)議電視／電話系統(tǒng)、同步時(shí)鐘系統(tǒng)、調(diào)度錄音系統(tǒng)、載波終端機(jī)、其他通信終端及通信應(yīng)用系統(tǒng)等。通常調(diào)度通信中心機(jī)房條件較好，有兩路可靠的交流電源，大部分設(shè)備采用DC-48V 供電。直流配電屏可能有多個(gè)，以滿足不同區(qū)域通信設(shè)備的配電需要。以上是電力通信網(wǎng)中通信電源的幾種典型配置。有的通信機(jī)房還配置了 U P S 電源系統(tǒng)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度錄音系統(tǒng)等以計(jì)算機(jī)為主的設(shè)備交流供電。有的利用DC-48V 蓄電池加DC／AC 逆變器，為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供220VAC電 源 。

2．2 電力通信電源的特點(diǎn)

2.2.1 高頻開關(guān)電源的特點(diǎn)

高頻開關(guān)電源具有體積小、重量輕、效率高、輸出紋波低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、模塊可疊加輸出、N+1 冗余、便于擴(kuò)容、遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)；電源系統(tǒng)智能化、高頻化，大大減小日常維護(hù)的工作量，更好的發(fā)揮通信電源維護(hù)的工作效率；模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它的任意一整流模塊相當(dāng)于一臺(tái)相控電源設(shè)備，即它的任意一整流模塊均可獨(dú)立工作。多個(gè)獨(dú)立的模塊單元并聯(lián)工作，采用均流技術(shù)，所有模塊共同分擔(dān)負(fù)載電流，一旦其中某個(gè)模塊失效，其他模塊再平均分擔(dān)負(fù)載電流。這樣，不僅提高了功率容量，在器件容量有限的情況下滿足了大電流輸出的要求，而且通過增加相對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊，極大地提高了系統(tǒng)可靠性。萬一出現(xiàn)單模塊故障，也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，而且為修復(fù)提供了充分的時(shí)間；可實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄電池的端電壓，充、放電電流，自動(dòng)控制均、浮充狀態(tài)；具有電池溫度補(bǔ)償功能。

2.2.2 VRLA蓄電池的特點(diǎn)

閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA，valveregulate lead acid)是一種新型直流儲(chǔ)能電源，它以堅(jiān)固、耐用、能量高、體積小，對(duì)環(huán)境無污染，使用安全方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各專網(wǎng)通信領(lǐng)域中，起到保障專網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的重要作用，代替了原先專網(wǎng)通信等領(lǐng)域的開放式鉛酸蓄電池。由于采用了陰極吸收式密封原理，蓄電池充電后期，在正極板上產(chǎn)生的氧氣通過隔極擴(kuò)散到負(fù)極，在負(fù)極上與鉛反應(yīng)吸收，形成了一個(gè)密閉反應(yīng)氧復(fù)合循環(huán)，并且采用了吸附式隔板和貧液式設(shè)計(jì)，因此VRLA蓄電池具有密封不溢酸、不滲酸、自身放電小、防爆安全等特點(diǎn)，在維護(hù)中不需補(bǔ)水，不需調(diào)比重，給通信人員維護(hù)帶來了極大便利，且在一般情況下氫氧復(fù)合較好，不會(huì)產(chǎn)生氫氣。

3 電力通信電源方面存在的問題

3.1 通信電源在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備配置和工程建設(shè)方面存在先天不足

電力通信電源在設(shè)計(jì)中只考慮了一般的可靠性要求，并沒有進(jìn)行應(yīng)急方面的詳細(xì)設(shè)計(jì)。比如很多通信站只有一路交流供電，又無其他備用電源方式，在出現(xiàn)交流電源故障停電較長時(shí)間后，蓄電池不能維持通信設(shè)備的正常供電，又沒有應(yīng)急電源方案，通信電路會(huì)長時(shí)間中斷。

在工程建設(shè)中也未嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行。如設(shè)備及蓄電池安裝擺放、所使用的材料(如各種電源電纜、空氣開關(guān)、熔斷器等)、電纜接頭處理、電源電纜布線等方面也存在不規(guī)范的問題，在投入使用后，可能引起電源故障，甚至造成火災(zāi)等其他事故。

3.2 機(jī)房環(huán)境條件不能滿足可靠運(yùn)行要求

除防雷接地外，機(jī)房環(huán)境也十分重要。電力通信站主設(shè)備機(jī)房考慮得相對(duì)好一些，一般配置空調(diào)設(shè)備(大多數(shù)是民用空調(diào))。而電源室則較少考慮配置空調(diào)，相應(yīng)的機(jī)房“三防”工作也較主機(jī)房差，工作環(huán)境不能滿足通信電源設(shè)備長期可靠工作的要求。

3.3 沒有完善的電力通信電源系統(tǒng)運(yùn)行管理及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范

由于沒有專門針對(duì)電力通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)管理制定完善的規(guī)程和規(guī)范，所以在通信電源設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、及運(yùn)行維護(hù)管理等方面無章可循，造成這些環(huán)節(jié)工作的不規(guī)范和隨意性，給整個(gè)電力通信網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行帶來巨大影響 。

3.4 通信電源運(yùn)行維護(hù)管理薄弱

通信電源運(yùn)行維護(hù)管理則基本上都沒有設(shè)置專門崗位，其次是缺乏有效的技術(shù)管理，缺乏對(duì)通信電源運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)的研究，沒有相應(yīng)的通信電源系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方法，不能按照通信電源系統(tǒng)中各種設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)進(jìn)行有計(jì)劃的、科學(xué)的維護(hù)管理。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在電源設(shè)備的事故中，蓄電池事故占70％，高壓切換事故占20％ ，高頻開關(guān)電源事故占10％(主要是強(qiáng)排風(fēng)、灰塵侵入設(shè)備、雷電過電壓)?？梢?，按通信電源設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)行維護(hù)管理，有針對(duì)性地進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)，是可以有效減少通信電源故障或事故發(fā)生率的。

4 解決措施

4.1 技術(shù)方面

4.1.1 嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)程及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行通信電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)審查，不能因投資等原因降低技術(shù)要求。

4.1.2 盡快建立其可靠使用的通信機(jī)房環(huán)境及通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)掌握通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以便及時(shí)檢修維護(hù)，保證正常運(yùn)行。同時(shí)通過長期的數(shù)據(jù)測試統(tǒng)計(jì)分析，掌握通信電源系統(tǒng)性能變化，特別是蓄電池的(內(nèi)阻、容量、溫度等參數(shù))性能變化，提前制定通信電源改造維修計(jì)劃，保證通信電源系統(tǒng)始終處于較好的運(yùn)行狀態(tài)。

4.1.3 切實(shí)改善通信機(jī)房環(huán)境和通信電源機(jī)房環(huán)境?，F(xiàn)在的通信設(shè)備、電源設(shè)備由于集成度高，散熱大多采用風(fēng)扇強(qiáng)制方式，因此對(duì)工作環(huán)境溫度、濕度和潔凈度都有較高的要求，實(shí)際運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)因溫度高，灰塵重造成的通信設(shè)備損壞和電源故障占很大比例。因此在作好機(jī)房“三防”的基礎(chǔ)上，對(duì)省調(diào)、地調(diào)通信中心及通信樞紐站機(jī)房，應(yīng)配置專用機(jī)房空調(diào)，電源室也應(yīng)配置工業(yè)級(jí)空調(diào)設(shè)備。

4.2 管理方面

4.2.1 隨著電力體制和電力通信體制改革，應(yīng)在各級(jí)通信運(yùn)行維護(hù)管理部門設(shè)立通信電源、空調(diào)專業(yè)管理崗位，選擇責(zé)任心強(qiáng)、熱愛通信電源專業(yè)并具有一定專業(yè)技術(shù)及管理能力的技術(shù)人員上崗，負(fù)責(zé)通信電源和空調(diào)專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)管理。

4.2.2 信產(chǎn)部已經(jīng)頒布實(shí)施了《通信用閥控式鉛酸密封蓄電池》《、通信用高頻開關(guān)整流器》、通信用不間斷電源《》通信局(站)電源系統(tǒng)總體技術(shù)要求》4個(gè)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，及《通信電源設(shè)備安裝設(shè)計(jì)規(guī)范》、《通信電源維護(hù)規(guī)程》等文件。

4.2.3 重視利用通信站機(jī)房環(huán)境及電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)等技術(shù)手段，提高對(duì)通信電源、空調(diào)的全面管理水平，做到通信電源、空調(diào)不帶病運(yùn)行，有根據(jù)地提出大修、改造計(jì)劃，并按要求實(shí)施。通信電源各方面的工作，只要得到高度重視，特別是主管部門和領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，從技術(shù)和管理兩方面切實(shí)規(guī)范地做好工作，會(huì)對(duì)電力通信網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行起到非常重要的作用。

5 結(jié)束語

電力通信電源的現(xiàn)狀應(yīng)引起各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和通信人員的高度重視。一方面，部分通信站通信電源、蓄電池設(shè)備陳舊，跟不上時(shí)展，對(duì)蓄電池不能及時(shí)管理維護(hù)到位；另一方面，通信人員技術(shù)水平亟待進(jìn)一步進(jìn)行整合提高，對(duì)高頻開關(guān)電源、VRLA 蓄電池的使用和管理應(yīng)成為通信人員工作的重中之重。只有各級(jí)人員在思想上對(duì)通信電源的管理和維護(hù)予以足夠重視，積極創(chuàng)造良好的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，制定切實(shí)可行的專業(yè)管理制度，采用具有先進(jìn)技術(shù)的電源設(shè)備及維護(hù)測試設(shè)備，做到操作維護(hù)規(guī)范化、現(xiàn)代化，才能保證通信電源系統(tǒng)的安全生產(chǎn)運(yùn)行，確保電力通信可靠暢通。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞：軌道交通 信號(hào) 供電 設(shè)計(jì) 采購

中圖分類號(hào)：U284.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（a）-0100-01

近幾年來中國各大城市都在發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)，城市軌道交通中的信號(hào)供電系統(tǒng)是設(shè)備安全的重要保障系統(tǒng)。作為信號(hào)工程技術(shù)人員需要熟悉該系統(tǒng)的架構(gòu)。本文介紹了供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并對(duì)采購流程和要點(diǎn)做了說明。

1 設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)階段，作為設(shè)備供貨商的設(shè)計(jì)人員需要了解信號(hào)系統(tǒng)各類設(shè)備的額定容量，額定電流。并且要記錄哪些電源有特殊要求。例如信號(hào)機(jī)電源、轉(zhuǎn)轍機(jī)電源、AP電源等室外設(shè)備的電源在電源屏側(cè)需要加裝輸出防雷板。一些重要負(fù)載，比如聯(lián)鎖機(jī)柜、接入交換機(jī)、骨干交換機(jī)，需要將其分開供電，以保證在某一路電源意外中斷導(dǎo)致一部分設(shè)備掉電時(shí)，另一半設(shè)備能夠正常工作，保證信號(hào)系統(tǒng)能夠滿足運(yùn)營的要求。例如聯(lián)鎖機(jī)柜，一般主機(jī)和備機(jī)在電源屏側(cè)是不同的兩路電源。而對(duì)交換機(jī)，一般電源屏是不同的兩個(gè)空開分別對(duì)A網(wǎng)交換機(jī)和B網(wǎng)交換機(jī)供電。對(duì)于組合柜中常用的12VDC，24VDC，60VDC，220VAC，電源屏側(cè)也都為兩路供電，不同的是對(duì)于組合柜的供電為環(huán)節(jié)，不但保證某一路電源中斷設(shè)備不會(huì)掉電，而且組合柜之間有任何線纜出現(xiàn)問題，也不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備掉電。

對(duì)于要求配有UPS的電源系統(tǒng)，一般客戶都會(huì)要求在外電網(wǎng)完全斷電的情況下，UPS依靠電池持續(xù)放電的最短時(shí)間。

電池放電的最短時(shí)間取決于一個(gè)站設(shè)備的用電量與所準(zhǔn)備的蓄電池容量的對(duì)比關(guān)系。對(duì)于電池的選配，有兩種方法可供選擇。

（1）功率算法。

根據(jù)每2伏單元放電功率計(jì)算電池容量（AH）

式中：P為UPS容量（VA），W為每2伏單元提供的功率（W），η為UPS效率（一般可取0.9），cosΦ為UPS輸出功率因數(shù)（一般取0.8），N為一組電池中的電池?cái)?shù)量（信號(hào)系統(tǒng)常用的閥控鉛酸電池為12V）。

注：若2 V電池則為N×1；6 V電池則為N×3；12 V就為N×6；放電終止電壓一般取1.67 V。

根據(jù)客戶要求的放電支持時(shí)間差表，便可決定電池型號(hào)及組數(shù)，如果查表組數(shù)過多（>3），則考慮大容量電池。

以上公式是按照UPS滿載考慮，一般可按照80%負(fù)載計(jì)算

（2）電流算法。

根據(jù)最大放電電流計(jì)算電池容量（AH）

最大放電電流

式中：Imax為最大放電電流（A），P為UPS額定容量（KVA），CosΦ為UPS輸出功率因數(shù)（一般取0.8），Vend為該型號(hào)UPS放電終止電壓（V），查放電曲線確定電池放電率計(jì)算所需電池容量。

電池容量（AH）=K×電池最大放電電流×放電時(shí)間，其中，K為調(diào)整系數(shù)，如表1。

在將這些數(shù)據(jù)整理完畢后，可以將每個(gè)站設(shè)備的最終容量計(jì)算出來。最后把數(shù)據(jù)提供給電源屏廠家和總體設(shè)計(jì)單位。電源屏廠家會(huì)根據(jù)需求做出適應(yīng)具體每個(gè)站的電源屏。而總體設(shè)計(jì)單位則可以根據(jù)每個(gè)站用電量的需求，設(shè)計(jì)與其對(duì)應(yīng)的電源供給。在與設(shè)計(jì)院的溝通中，需要向其詳細(xì)描述最終計(jì)劃每個(gè)站電源屏輸入空開的容量以及信號(hào)設(shè)備的負(fù)載特性，保證整個(gè)系統(tǒng)能夠做到完全選擇性保護(hù)。

2 采購

電源屏采購：采購階段需選擇至少兩家供貨廠家，對(duì)兩家的電源系統(tǒng)方案、切換功能、輸出冗余配置、模塊是否支持熱插拔、遠(yuǎn)程監(jiān)控、防雷功能、漏電檢測、故障診斷定位的級(jí)別、短路保護(hù)功能、保質(zhì)期、證書、使用壽命、告警節(jié)點(diǎn)、備品備件的供應(yīng)、交流轉(zhuǎn)轍機(jī)相序檢測、整機(jī)效率、功率因數(shù)、噪音、是否提供專用工具等方面進(jìn)行對(duì)比，最終選擇適合信號(hào)系統(tǒng)使用的電源產(chǎn)品。在采購方面需要重點(diǎn)提醒設(shè)備到貨計(jì)劃。

UPS采購：在評(píng)標(biāo)階段，需要對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行比對(duì)：故障診斷級(jí)別、輸入電壓的類型、輸入電壓可接受的范圍，例如電壓波動(dòng)范圍在-20%～+15%之間無需電池放電，輸出電源是否滿足要求，轉(zhuǎn)換時(shí)間：主電源供電轉(zhuǎn)電池供電轉(zhuǎn)換時(shí)間為0 ms，逆變器供電裝旁路供電轉(zhuǎn)換時(shí)間≤2 ms；旁路供電轉(zhuǎn)主路供電轉(zhuǎn)換時(shí)間≤2 ms。對(duì)保質(zhì)期，UPS電源對(duì)電池是否為智能管理功能，包括均充與浮充的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，溫度補(bǔ)償，電池放電終止電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)，電池容量檢測。使用壽命，備品備件，噪音以及是否提供專業(yè)工具。

對(duì)蓄電池的采購：在評(píng)標(biāo)階段需要對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比：供電時(shí)間，是否為膠體免維護(hù)電池，保質(zhì)期，使用壽命，是否具備優(yōu)良的深放電恢復(fù)能力，蓄電池密封反映效率是否高于95%，單組電池或多組電池一起使用情況下，個(gè)電池之間的開路電壓應(yīng)保持在20 mV/cell以內(nèi)，浮充電壓應(yīng)保持在20 mV/cell。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：DDR VTT SSTL

對(duì)于DDR2和DDR3的電源設(shè)計(jì)，DDR SDRAM系統(tǒng)通常要求有三個(gè)電源，分別為VDDQ、VTT和VREF。而VTT主要為DDR的地址、控制線等信號(hào)的信號(hào)完整性而提供的終端電阻電源，同時(shí)JEDEC標(biāo)準(zhǔn)JESD8-15(用于SSTL_18)定義了VTT要跟隨VDDQ。為了滿足JEDEC標(biāo)準(zhǔn)，大部分設(shè)計(jì)地址線設(shè)計(jì)通常進(jìn)行如圖1的端接匹配設(shè)計(jì)。使用了一個(gè)專用的終端電阻電源調(diào)整器LP2996，為每根控制信號(hào)的端接電阻提供上拉電源，同時(shí)若干個(gè)終端電阻上又增加了一個(gè)去耦電容，增加了設(shè)計(jì)的密度和成本。而有一些設(shè)計(jì)的DDR并沒有使用VTT電源和端接電阻，只是在控制器端接了一個(gè)串阻；相對(duì)來說，簡潔一些，同時(shí)不使用LP2996也降低了成本。什么時(shí)候可以不用VTT電源，什么時(shí)候需要用VTT電源，甚至是否可以不用VTT電源和串阻？針對(duì)此問題，本文進(jìn)行了分析、仿真和驗(yàn)證，為設(shè)計(jì)簡潔化設(shè)計(jì)提供建議。

對(duì)于VTT電源，只要為控制線的端接電阻提供上拉電源，在保證信號(hào)完整性的前提下，是可以去掉端接電阻的。但我們也需要知道為什么需要一個(gè)專用的終端電源調(diào)節(jié)器，以及去掉它是否會(huì)有影響。DDR2和DDR3 的接口，使用的是SSTL電平，通過對(duì)SSTL電平的分析就可以知道VTT電源的作用了。

DDR存儲(chǔ)器具有推挽式的輸出緩沖，而輸入接收器是一個(gè)差分級(jí)，要求一個(gè)參考偏壓中點(diǎn)VREF。因此，當(dāng)使用端接電阻的時(shí)候，VTT電源能夠提供電流和吸收電流。VTT電源的電流流向隨著總線狀態(tài)的變化而變化。因此，VTT電源需要提供電流和吸收電流(source & sink)。由于VTT電源必須在1/2 VDDQ提供和吸收電流，因此如果通過分流設(shè)計(jì)VTT而又不能允許電源吸收電流，那么就不能使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電源，使用LP2996可以提供電流和吸收電流，這就是為什么需要專用電源的原因。而且，由于連接到VTT的每條信號(hào)線都有較低的阻抗，因而電源就必須非常穩(wěn)定，在這個(gè)電源中的任何噪聲都會(huì)直接進(jìn)入信號(hào)線，如果噪聲很大，相對(duì)比較器的VREF來說，大到一定程度時(shí)就會(huì)引起誤觸發(fā)?？偩€信號(hào)輸出為高阻時(shí)總線上的電平為VTT，輸出為0；當(dāng)有高低電平輸出時(shí)，總線信號(hào)以VTT電壓為中心上下擺動(dòng)，如圖2所示。當(dāng)總線信號(hào)電壓超過比較器的閥值電壓時(shí)，它將輸出一個(gè)如圖2所示的同向電壓。在這個(gè)系統(tǒng)中，比較器的閥值電壓為電源所提供的VREF電壓；如果沒有端接電阻，總線信號(hào)沒有了直流偏置，控制器的輸出在0V和VDD之間擺動(dòng)；但對(duì)于DDR SDRAM來說，其內(nèi)部的輸出電平是一樣的。去掉端接之前和之后，DDR SDRAM側(cè)的輸入輸出動(dòng)態(tài)電流都很小，因?yàn)榭偩€信號(hào)連接到DDR SDRAM的CMOS的柵極，輸入阻抗幾乎是無窮大。

從上面的分析可以知道，地址線使用末端匹配時(shí)會(huì)用到VTT電源，VTT電源在匹配時(shí)要提供電流和吸收電流。故在保持信號(hào)完整性的前提下，可以將端接電阻和VTT電源省去。針對(duì)于此，下面進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，看什么情況下可以不用端接電阻和VTT電源。

從上面分析可以知道，只要保證地址線和控制線的信號(hào)完整性，可以將端接電阻去掉。下面針對(duì)不同的負(fù)載，進(jìn)行SI仿真，看在什么情況下可以將端接電阻去掉。

一個(gè)負(fù)載DRAM

對(duì)于一個(gè)負(fù)載情況，用freesacle的DDR控制器ibis模型和HYNIX的DDR3 ibis模型進(jìn)行仿真，用常用的工作頻率333Mhz進(jìn)行仿真。去掉并聯(lián)端接匹配，如果不加串阻匹配，會(huì)有過沖，經(jīng)過仿真比較，對(duì)于控制器來說，對(duì)驅(qū)動(dòng)器為全驅(qū)、半驅(qū)，串阻從10歐姆到60歐姆進(jìn)行掃描，最優(yōu)的匹配是DDR控制器用半驅(qū)動(dòng)，源端接串阻20歐姆或者30歐姆，結(jié)果如圖1所示。圖1中藍(lán)色、紅色波形分別為源端串20歐姆、30歐姆，驅(qū)動(dòng)為半驅(qū)時(shí)的DDR3內(nèi)部波形。

兩個(gè)負(fù)載DRAM

對(duì)于兩個(gè)負(fù)載情況，DDR控制器為半驅(qū)動(dòng)，將VTT匹配去掉之后的拓?fù)溥M(jìn)行仿真，從圖2可以知道，去掉VTT并聯(lián)匹配后，DDR3內(nèi)部波形滿足要求；相對(duì)之前波形，幅度有所提高，但并未產(chǎn)生過沖，數(shù)據(jù)的沿會(huì)變緩，但對(duì)于時(shí)序影響不大。實(shí)測發(fā)現(xiàn)與仿真結(jié)果基本一致。

對(duì)于兩個(gè)負(fù)載的樹形拓?fù)湟策M(jìn)行了前仿真，走線為3000mil，對(duì)全驅(qū)和半驅(qū)分別進(jìn)行了掃描，信號(hào)質(zhì)量滿足芯片要求。

四個(gè)負(fù)載DRAM

對(duì)于四個(gè)負(fù)載情況，使用了flyby（鏈）型走線，并且使用了末端并聯(lián)端接VTT匹配。將VTT匹配去掉之后進(jìn)行全驅(qū)和半驅(qū)仿真，從圖5可以知道，去掉VTT并聯(lián)匹配后，位于鏈前面3個(gè)的波形已經(jīng)嚴(yán)重失真，如圖3所示，不滿足要求，加源端串阻從10歐姆到60歐姆進(jìn)行掃描匹配，效果也不明顯。

對(duì)于四個(gè)負(fù)載的樹形拓?fù)?，控制器使用半?qū)動(dòng)和全驅(qū)動(dòng)掃描，走線為3000mil，進(jìn)行前仿真，信號(hào)質(zhì)量滿足芯片要求。

八個(gè)負(fù)載DRAM

對(duì)于八個(gè)負(fù)載情況，使用了flyby（鏈）型走線，并且使用了末端并聯(lián)端接VTT匹配。將VTT匹配去掉之后進(jìn)行全驅(qū)和半驅(qū)仿真，如圖4；從圖4可以知道，去掉VTT并聯(lián)匹配后，位于鏈前面6個(gè)的波形已經(jīng)嚴(yán)重失真，不滿足要求。

對(duì)于樹形結(jié)構(gòu)，VTT匹配去掉之后進(jìn)行全驅(qū)和半驅(qū)仿真，發(fā)現(xiàn)上升沿比較緩，幅度衰減比較大，已經(jīng)不滿足要求了。

從前面的仿真結(jié)果可以知道，對(duì)于一個(gè)負(fù)載情況下，可以去掉VTT電源，但是需要在源端串聯(lián)電阻保證信號(hào)質(zhì)量。對(duì)于兩個(gè)負(fù)載情況，無論是樹形拓?fù)溥€是flyby拓?fù)洌伎梢詫TT電源去掉，而且不需要在源端加串聯(lián)電阻。對(duì)于4個(gè)負(fù)載情況，flyby拓?fù)錈o法去掉VTT電源，樹形結(jié)構(gòu)可以去掉VTT電源，源端無需加串阻。對(duì)于8個(gè)負(fù)載情況，無論樹形拓?fù)溥€是flyby拓?fù)涠紵o法將VTT電源去掉。

從前面的仿真和實(shí)測可以知道，對(duì)于只有兩個(gè)DDR負(fù)載情況，地址和控制線上的VTT終端電阻和去耦電容可以刪除，提高設(shè)計(jì)簡潔度；對(duì)于四個(gè)負(fù)載情況，可以后續(xù)設(shè)計(jì)可以考慮使用樹形拓?fù)?，預(yù)留VTT電源，然后實(shí)測驗(yàn)證是否可以去掉VTT終端電阻和去耦電容。

參考文獻(xiàn)：

[1]Stephen H.Hall,Garrett W.Hall,James A.McCall.High-speed digital system design:a handbook of interconnect theory and design.2000