直流电源范文
时间：2023-10-23 20:13:24
直流电源篇1
关键词 三端可调正稳压器LM317;单片机AT89S51;模数转换芯片
中图分类号TM91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)20-0060-02
0 引言
随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,小至家用电器的供电电源,大至大型发电厂、水电厂、超高压变电站、无人值守变电站作为控制、信号、保护、自动重合闸操作、事故照明、直流油泵、,各种直流操作机构的分合闸,二次回路的仪表,自动化装置的控制交流不停电电源等用电装置的直流供电电源。与此同时直流电源的好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能,目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。针对以上概述,我们设计了一套足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路,要求是输出电压连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应通过AD转换电路以及单片机自动控制电路实现了输出电压动态实时显示能够适应所带负载的启动性能。
1 系统方案
1.1 设计方案
1)晶体管串联式直流稳压电路
电路框图如图1所示,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。
2)采用三端集成稳压器电路
如图2所示,他采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。
3)用单片机制作的可调直流稳压电源
该电路可通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的参数,使用软启动电路,获得3~26 V,驱动能力可达1.5A。其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分。
4)整流电路的方案论证
桥式整流电路利用变压器的一个副边绕组和4个二极管,使得在交流电源的正、负半周内,整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。
5)滤波电路的方案论证
利用电容两端电压不能突变的特性,实现滤波。电容滤波电路简单,负载直流电压较高,纹波也较小,但输出特性欠缺,适用于负载电压较高,负载变动不大的场合。
6)数显电路方案论证
利用单片机对ADC0809的接口技术可实现对输入模拟量的动态实时显示。
1.2 具体电路
说明:如图3原理图中包含了采样电路,基准电路,比较放大电路,调整电路以及过载电路;本基础电路的输出端(可看作C3两端)即可实现对电池等的充电功能,通过调节滑动变阻器R5的阻值,可实现对不同型号电池的充电功能;采用两个放大器,两放大器输出电压大小相等、符号相反;在两放大器输出端分别加一个电阻,保证最大输出电压;使用集成芯片DAC0832,ADC0809。
参考文献
[1]狄京等主编.电子工艺实习教程.中国矿业大学出版社.
[2]胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.
[3]康华光编著.电子技术基础(模拟部分).高等教育出版 社.
直流电源篇2
论文关键词： 直流稳压电源 单片机 数字控制
论文摘要：本系统以直流电压源为核心，at89s52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1v，输出电压范围为0—9.9v，最大电流为330ma，并可由液晶屏显示实际输出电压值。系统有过流保护电路，当输出电流过大时功率管自动截至，而且有红色指示灯发出警报。本系统由单片机程控输出数字信号，经过d/a转换器（ad0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。实际测试结果表明，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。
keywords： regulated power supply of direct current; single2ch ip m icrocomputer, digital control
abstract：this system to dc voltage source as the core, mainly at89s52 scm, through the keyboard controller to install dc power supply output voltage, setting stepping class can reach.01v output voltage, the range of 0-9.9 v, the maximum current 330ma for, and can show the actual pipe by digital output voltage values. this system consists of microcontroller program output digital signal, through d/a converter (ad0832) output analog amplifier, through isolating amplifier output power, control of base, with the power to change the passive tube voltage output of different voltage. test results show that this system application in need of high stability of small power constant-voltage source fields.
1 引言
几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。 直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。因此,直流稳压电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。直流稳压电源朝着数字化方向发展。因此对于数控恒压源的研究是必要的。随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、输出精度和稳定性要求越来越高,利用d/ a 转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计程控电源就显示出其优越性。程控电源既能方便输入和选择预设电压值又具有较高精度和稳定性，而且可以任意设定输出电压或电流，所有功能由面板上的键盘控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便,提高了工作效率。
2 系统方案论证与比较
方案一：采用各类数字电路来组成键盘控制系统，进行信号处理，如选用cpld等可编程逻辑器件。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。
方案二：采用at89s52单片机作为整机的控制单元，通过改变dac0832的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，可以将输出电压经过adc0832进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。此系统比较灵活，采用软件方法来解决数据的预置以及电压的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。
比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。
3 总体方案框图
系统总体方案框图如图1所示:
图1 系统原理框图
4 系统部分功能设计
4.1 稳压输出部分
4.1.1 稳压输出原理与电路
这部分将数控部分送来的电压控制字转换成稳定电压输出。d/a转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例。稳压输出电路采用的是串联式反馈稳压电路（如图2），在电路中，q1—tip122为调整管，u6a—lm358 为比较放大器，r19、r22组成反馈网络。d/a转换电路的输出电压daout接到 u6a 的同向端，稳压电源的输出经r19、r22组成的取样电路分压后送到运放u6a的反向端，经运放比较放大后，驱动调整管q1。路平衡时，d/a电路的输出电压 与取样后的电压 相等。
稳压输出部分的过流保护电路由r21和q2组成。设 为保护动作电流，则当电源输出电流i增加到 时，r21上的压降 *r21使得q2管导通，分掉了q1上的基极电流，使输出i不再增加，起到了过流保护作用。
图2 稳压输出部分
4.1.2 稳压输出部分仿真图
图3 稳压电路仿真图
一般的直流稳压电源是用可变电阻来实现输出电压的调节，那么要在直流稳压电源的基础上实现数字控制的话，实际上很简单，我们只要将可变电阻换成数字控制部分来代替，就能实现数控恒压源这一课题。所以，首先要做的，就是选择合适的稳压输出电路并对其可行性进行了仿真。如图9，很容易就验证了此稳压输出电路的可靠。
4.2数字控制部分
4.2.1 单片机部分
图4 单片机控制部分
控制部分是系统整机协调工作和智能化管理的核心部分，采用at89s52单片机实现控制功能是其关键，采用单片机不但方便监控，并且大大减少硬件设计。
4.2.2 d/a转换部分
系统设置d/a转换接口，采用8位模数转换器dac0832。其电路如图5.
图5 d/a转换部分
d/a转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例。8位字长的d/a转换器具有256种状态。当电压控制字从0，1，2，……到256时，电源输出电压为0.0，0.06，……15.0。
其时序图如图6：
图6 dac0832数模转换时序图
clk为时钟端，data为输入数据，load为输入控制信号。
每路电压输出值的计算：
ref为参考电压，data为输入8位的比特数据；
我们这里用的ref=5v；
4.2.3 a/d转换部分
a/d转换部分我们采用美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道a/d转换芯片adc0832。其电路图如图7所示：
图7 a/d转换部分
adc0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道a/d转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用adc0832 可是使我们了解a/d转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。
4.2.3.1 adc0832 具有以下特点：
· 8位分辨率；
· 双通道a/d转换；
· 输入输出电平与ttl/cmos相兼容；
· 5v电源供电时输入电压在0~5v之间；
· 工作频率为250khz，转换时间为32μs；
· 一般功耗仅为15mw；
· 8p、14p—dip（双列直插）、picc 多种封装；
· 商用级芯片温宽为0°c to +70°c，工业级芯片温宽为−40°c to +85°c；
4.2.3.2 芯片接口说明：
· cs_ 片选使能，低电平芯片使能。
· ch0 模拟输入通道0，或作为in+/-使用。
· ch1 模拟输入通道1，或作为in+/-使用。
· gnd 芯片参考0 电位（地）。
· di 数据信号输入，选择通道控制。
· do 数据信号输出，转换数据输出。
· clk 芯片时钟输入。
· vcc/ref 电源输入及参考电压输入（复用）。
adc0832 为8位分辨率a/d转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5v之间。芯片转换时间仅为32μs，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过di 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。
4.2.3.3 单片机对adc0832 的控制原理：
正常情况下adc0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是cs、clk、do、di。但由于do端与di端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将do和di 并联在一根数据线上使用。当adc0832未工作时其cs输入端应为高电平，此时芯片禁用，clk 和do/di 的电平可任意。当要进行a/d转换时，须先将cs使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端clk 输入时钟脉冲，do/di端则使用di端输入通道功能选择的数据信号。在第1 个时钟脉冲的下沉之前di端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前di端应输入2 位数据用于选择通道功能。其时序图如图8.
图8 adc0832时序表
如图所示，当此2 位数据为“1”、“0”时，只对ch0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对ch1进行单通道转换。当2 位数据为“0”、“0”时，将ch0作为正输入端in+，ch1作为负输入端in-进行输入。当2 位数据为“0”、“1”时，将ch0作为负输入端in-，ch1 作为正输入端in+进行输入。到第3 个脉冲的下沉之后di端的输入电平就失去输入作用，此后do/di端则开始利用数据输出do进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由do端输出转换数据最高位data7，随后每一个脉冲下沉do端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据data0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出datd0。随后输出8位数据，到第19个脉冲时数据输出完成，也标志着一次a/d转换的结束。最后将cs置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。
4.2.4 键盘部分
由于要实现人机对话，要显示0—9.9v的电压值，我们自制3*4按键的键盘来完成整个系统控制。电路原理如图9所示。
图9 键盘与显示电路图
按键的具体意义如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
*
enter
4.2.5显示部分
本方案采用ym12864型lcd，可直接显示4*8个汉字，界面友好，支持串并行两种连接方式，其电路连接如图10所示：
图10 lcd12864与单片机连接图
ym12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ascii字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字。 也可完成图形显示。
4.2.5.1 串行接口
*注释1：如在实际应用中仅使用串口通讯模式，可将psb接固定低电平，也可以将模块上的j8和“gnd”用焊锡短接。
*注释2：模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。
*注释3：如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的ja、jk用焊锡短接。
4.2.5.2 并行接口
管脚号
管脚名称
电平
管脚功能描述
1
vss
0v
电源地
2
vcc
3.0+5v
电源正
3
v0
-
对比度（亮度）调整
4
rs(cs）
h/l
rs=“h”,表示db7——db0为显示数据
rs=“l”,表示db7——db0为显示指令数据
5
r/w(sid)
h/l
r/w=“h”,e=“h”,数据被读到db7——db0
r/w=“l”,e=“hl”, db7——db0的数据被写到ir或dr
6
e(sclk)
h/l
使能信号
7
db0
h/l
三态数据线
8
db1
h/l
三态数据线
9
db2
h/l
三态数据线
10
db3
h/l
三态数据线
11
db4
h/l
三态数据线
12
db5
h/l
三态数据线
13
db6
h/l
三态数据线
14
db7
h/l
三态数据线
15
psb
h/l
h：8位或4位并口方式，l：串口方式（见注释1）
16
nc
-
空脚
17
/reset
h/l
复位端，低电平有效（见注释2）
18
vout
-
lcd驱动电压输出端
19
a
vdd
背光源正端（+5v）（见注释3）
20
k
vss
背光源负端（见注释3）
*注释1：如在实际应用中仅使用并口通讯模式，可将psb接固定高电平，也可以将模块上的j8和“vcc”用焊锡短接。
*注释2：模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。
*注释3：如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的ja、jk用焊锡短接。
5 总电路软件实现流程图
图10 总流程图
程序见后面附录。
6 电源测试结果
6.1电压测试
预置电压（v）
显示电压（v）
测量电压（v）
1
1.05
1.05
1.2
1.10
1.17
1.4
1.35
1.38
1.6
1.55
1.61
1.8
1.75
1.78
2
1.95
2.00
2.6
2.55
2.60
3
3.00
3.03
3.7
3.70
3.68
5
5.00
5.01
7
7.00
6.97
8
8.10
8.06
9
8.75
8.75
9.7
9.65
9.63
6.2 性能测试
性能指标
测量条件
测量结果
测量仪表
全程输出电压
0-9.9v
dm-311型数字万用表
负载电流
=5v, =25
206ma
过流保护
330ma
用单片机控制电源时，输出直流0-9.9v，液晶屏显示清晰正确，误差较小，完美的实现了数控恒压源这一课题。
但在功能上还不够强大,没有显示预置电压等等，还可以进一步得到提高。
参考文献
[1]康华光 电子技术基础 高等教育出版社
[2]串联型直流稳压电源的仿真分析 广西师范学院学报 第21卷第2期
[3]用单片机制作的直流稳压可调电源 电子世界 2005年第11期
[4]刘华毅，李霞，徐景德 电力电子技术 第35卷第六期2001年12月
[5]陈小忠、黄宁、赵小侠 单片机接口技术实用子程序 人民邮电出版社
附录
附录1：系统总体电路图
附录2:系统总程序
;***************************************************
; 项目名称：数控恒压源
; 设计者：谢明亮，马学强，苏向阳
;本程序是设计的一个数控恒压源，先用一个3*4的键盘输入
;所用的电压，再通过dac0832输出电压。再采用一个adc08
;32将电压读回单片机，单片机再采用一片lcd串口显示出来。
;***************************************************
;以下接口定义根据硬件连线更改
adcs bit p2.5 ;使能接口
adclk bit p2.4 ;时钟接口
addo bit p2.3 ;数据输出接口（复用）
addi bit p2.3 ;数据输入接口
cs bit p3.0 ;h=data,l=com
sid bit p3.1 ;h=read,l=write
sclk bit p3.6 ;
keybuf equ 30h
com equ 41h ;控制字暂存单元
dat equ 42h ;显示数据暂存单元
coder equ 43h ;字符代码暂存单元
addr equ 44h ;地址暂存单元
org 0
ljmp start
org 3
ljmp keyscan
org 30h
start:mov sp,#90h
lcall del_40ms
lcall ini
mov 70h,#00h
mov 71h,#00h
mov 34h,#02 ;装入通道功能选择数据值
setb it0
setb ex0
mov p1,#0fh ;将p1口低4位设为输入，高4位清零
setb ea
mov keybuf,#00h ;起初输出0v电压
mov r2,#01h ;置送数时送数空间不同的标志位。
clr a
mov 24h,a ;清零24h，25h，31h，32h，33h。
mov 25h,a
mov 31h,a
mov 32h,#05h
mov 33h,#00h
mov addr,#80h
mov dptr,#wel_1
mov 40h,#16
lcall w_line
mov addr,#90h
mov dptr,#wel_2
mov 40h,#9
lcall w_line
mov addr,#95h
mov dptr,#wel_3
lcall w_line1
mov addr,#88h
mov dptr,#wel_4
mov 40h,#16
lcall w_line
mov addr,#98h
mov dptr,#wel_5
mov 40h,#16
lcall w_line
lcall del_1500ms
loop: lcall light ;调显读数与示子程序
sjmp loop
;****************************************************
;键盘扫描程序
;键码存在keybuf单元，格式为数字0-9和.号，还有enter键
;****************************************************
keyscan:push psw
push acc
push dph
push dpl
clr rs1
setb rs0 ;选择1区工作寄存器
lcall delay
mov a,p1
cpl a
anl a,#0fh
jz finish
mov dptr,#tab1
mov p1,#0efh ;扫描第一行
lcall delay
mov p1,#0efh
mov a,p1
cpl a
anl a,#0fh
jz k1 ;第一行没键按下，则扫描第二行
sjmp kend
k1: mov p1,#0dfh ;扫描第二行
lcall delay
mov p1,#0dfh
mov a,p1
cpl a
anl a,#0fh
jz k2 ;第二行没键按下，则扫描第三行
add a,#5
sjmp kend
k2: mov p1,#0bfh ;扫描第三行
lcall delay
mov p1,#0bfh
mov a,p1
cpl a
anl a,#0fh
jz k3 ;第三行没键按下，则扫描第四行
add a,#10
sjmp kend
k3: mov p1,#7fh ;扫描第四行
lcall delay
mov p1,#7fh
mov a,p1
cpl a
anl a,#0fh
jz finish ;第四行没键按下，则返回
add a,#15
kend:movc a,@a+dptr
mov keybuf,a;
mov 33h,#01h ;置有中断标志
sjmp finish
finish:mov p1,#0fh ;为下一次扫描作准备
pop dpl
pop dph
pop acc
pop psw
reti
tab1:db 00h,01h,02h,00h,03h;,00h,00h,00h,33h
db 00h,04h,05h,00h,06h;,00h,00h,00h,00h
db 00h,07h,08h,00h,09h;,00h,00h,00h,0ah
db 00h,0ah,00h,00h,0bh;,00h,00h,00h,46h
;**************************
;lcd的初始化子程序
;************************** ini:
mov com,#30h ;功能设定,基本指令
lcall wcom
mov com,#30h ;基本指令,8-bit模式,基本指令
lcall wcom
mov com,#0ch ;显示开,游标关,反白关
lcall wcom
mov com,#01h ;清除显示
lcall wcom
mov com,#06h ;进入设定点,游标7右移,画面不移动
lcall wcom
ret
w_line:
mov com,addr
lcall wcom
mov r4,40h ;连续写入n/2个中文或者n个西文字符
w_l1:
mov a,#00h
movc a,@a+dptr
mov coder,a
lcall wcode
inc dptr
djnz r4,w_l1
ret
w_line1:
mov com,addr
lcall wcom
w_l11:
mov a,70h
anl a,#0fh
movc a,@a+dptr
mov coder,a
lcall wcode
mov a,#0bh
movc a,@a+dptr
mov coder,a
lcall wcode
mov a,71h
swap a
anl a,#0fh
movc a,@a+dptr
mov coder,a
lcall wcode
mov a,71h
anl a,#0fh
movc a,@a+dptr
mov coder,a
lcall wcode
mov a,#0ah
movc a,@a+dptr
mov coder,a
lcall wcode
;djnz r4,w_l1
ret
wcom:
lcall stwc
mov a,com
lcall w4_d ;送入高四位指令
lcall w4_0 ;连续送入四个0
lcall w4_d ;送入高四位指令
lcall w4_0 ;连续送入四个0
clr cs
lcall del_2ms
ret
wcode:
lcall stwd
mov a,coder
lcall w4_d
lcall w4_0
lcall w4_d
lcall w4_0
clr cs
lcall del_2ms
ret
stwc:
setb cs
setb sid
mov r3,#5 ;连续送入5个"1",起始
stwc1: setb sclk
clr sclk
djnz r3,stwc1
clr sid
mov r3,#3
stwc2:
setb sclk ;rw=0,rs=0,第八位"0"
clr sclk
djnz r3,stwc2
ret
stwd:
setb cs
setb sid
mov r3,#5 ;连续送入5个"1",起始
stwd1:
setb sclk
clr sclk
djnz r3,stwd1
clr sid ;rw=0
setb sclk
clr sclk
setb sid ;rs=1
setb sclk
clr sclk
clr sid ;第八位"0"
setb sclk
clr sclk
ret
w4_d:
mov r3,#4
w4_d1:
rlc a
mov sid,c
setb sclk
clr sclk
djnz r3,w4_d1
ret
w4_0:
mov r3,#4
w4_01:
clr sid
setb sclk
clr sclk
djnz r3,w4_01
ret
;********************
;2ms延时
;********************
del_2ms:
mov r0,#2
d1:
mov r1,#200
d2:
nop
nop
nop
djnz r1,d2
djnz r0,d1
ret
;********************
;40ms延时
;********************
del_40ms:
mov r5,#20
d3:
lcall del_2ms
djnz r5,d3
ret
;********************
;200ms延时
;********************
del_200ms:
mov r5,#100
d4:
lcall del_2ms
djnz r5,d4
ret
;********************
;500ms延时
;********************
del_500ms:
mov r5,#250
d5:
lcall del_2ms
djnz r5,d5
ret
;********************
;1500ms延时
;********************
del_1500ms:
lcall del_500ms
lcall del_500ms
lcall del_500ms
ret
;*************************************
;用adc0832读数并送数给显示的子程序，
;并将键盘的按键数送给dac0832让其输出。
;*************************************
;==== adc0832读数据子程序====
light:setb addi ;初始化通道选择
nop
nop
clr adcs ;拉低/cs端
nop
nop
setb adclk ;拉高clk端
nop
nop
clr adclk ;拉低clk端,形成下降沿
mov a,34h
mov c,acc.1 ;确定取值通道选择
mov addi,c
nop
nop
setb adclk ;拉高clk端
nop
nop
clr adclk ;拉低clk端,形成下降沿2
mov a,34h
mov c,acc.0 ;确定取值通道选择
mov addi,c
nop
nop
setb adclk ;拉高clk端
nop
nop
clr adclk ;拉低clk端,形成下降沿3
setb addi
nop
nop
mov r7,#8 ;准备送下后8个时钟脉冲
ad_1:
mov c,addo ;接收数据
mov acc.0,c
rl a ;左移一次
setb adclk
nop
nop
clr adclk ;形成一次时钟脉冲
nop
nop
djnz r7,ad_1 ;循环8次
mov c,addo ;接收数据
mov acc.0,c
mov b,a
mov r7,#8
ad_13:
mov c,addo ;接收数据
mov acc.0,c
rr a ;右移一次
setb adclk
nop
nop
clr adclk ;形成一次时钟脉冲
nop
nop
djnz r7,ad_13 ;循环8次
mov r7,#8
cjne a,b,light ;数据校验
mov a,b
mov dptr,#tab5 ;
movc a,@a+dptr ;
mov 72h,a ;将高位送72h单元
mov a,b
mov dptr,#tab6 ;
movc a,@a+dptr ;
mov 73h,a ;降低为送73h单元
setb adcs ;拉高/cs端
clr adclk ;拉低clk端
setb addo ;拉高数据端,回到初始状态
;========送数给显示子程序段========
mov 70h,72h
mov 71h,73h
mov addr,#95h
mov dptr,#wel_3
lcall w_line1
;=======送数给adc0832的子程序========
mov a,33h ;判断有没有中断，
jz l7 ;没有中断就转。
mov 33h,#00h ;清中断标志
l2: mov a,30h ;
cjne a,#0ah,l3 ;判断是否为点号，不为点号就转。
jmp l7 ;为点好就保持原来送数。
l3:cjne a,#0bh,l4 ;判断是否为enter键，不为就转。
mov 32h,24h
mov 31h,25h ;
l9:mov 24h,#00h ;
mov 25h,#00h ;
mov r2,#01h ;置送数时送数空间不同的标志位。
l7: mov a,32h ;将键盘的两数相与，查表，然后送数。
swap a ;
orl a, 31h ;
mov dptr,#tab4 ;
movc a,@a+dptr ;
clr p2.0
mov p0,a
ljmp l6 ;
l4:cjne r2,#01h,l5 ;将键盘的第一位数送给24h
mov a,30h ;
mov 24h,a ;
dec r2 ;清零送数时送数空间不同的标志位。
jmp l7 ;
l5:mov a,30h ;将键盘的第二位数送给25h
mov 25h,a ;
mov r2,#01h ;置送数时送数空间不同的标志位。
jmp l7 ;
l6:ret
;十六进制数转换成为2进制bcd码的码表。
; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
tab5:db 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h;0
db 00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h,00h
db 01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h;1
db 01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h,01h
db 02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h;2
db 02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h,02h
db 03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h;3
db 03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h,03h
db 04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h;4
db 04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h,04h
db 05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h;5
db 05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h,05h
db 06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h;6
db 06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h,06h
db 07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h;7
db 07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h,07h
db 08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h;8
db 08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h,08h
db 09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h;9
db 09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h,09h
db 10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h;10
db 10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h,10h
db 11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h;11
db 11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h,11h
db 12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h;12
db 12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h,12h
tab6:db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;0
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;1
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;2
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;3
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;4
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;5
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;6
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;7
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;8
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;9
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;1, , 0
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;11
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
db 00h,05h,10h,15h,20h,25h,30h,35h,40h,45h;12
db 50h,55h,60h,65h,70h,75h,80h,85h,90h,95h
; 数模转换的代码
;0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
tab4:db 00h, 02h, 04h, 06h, 08h, 0ah, 0ch, 0eh, 10h, 12h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h ;
db 14h, 16h, 18h, 1ah, 1ch, 1eh, 20h, 22h, 24h, 26h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 28h, 2ah, 2ch, 2eh, 30h, 32h, 34h, 36h, 38h, 3ah, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 3ch, 3eh, 40h, 42h, 44h, 46h, 48h, 4ah, 4ch, 4eh, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 50h, 52h, 54h, 56h, 58h, 5ah, 5ch, 5eh, 60h, 62h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 64h, 66h, 68h, 6ah, 6ch, 6eh, 70h, 72h, 74h, 76h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 78h, 7ah, 7ch, 7eh, 80h, 82h, 84h, 86h, 88h, 8ah, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 8ch, 8eh, 90h, 92h, 94h, 96h, 98h, 9ah, 9ch, 9eh, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 0a0h, 0a2h, 0a4h, 0a6h, 0a8h, 0aah, 0ach, 0aeh, 0b0h, 0b2h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 0b5h, 0b6h, 0b8h, 0bah, 0bch, 0beh, 0c0h, 0c2h, 0c4h, 0c6h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 0c8h, 0cah, 0cch, 0ceh, 0d0h, 0d2h, 0d4h, 0d6h, 0d8h, 0dah, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 0dch, 0deh, 0e0h, 0e2h, 0e4h, 0e6h, 0e8h, 0eah, 0ech, 0eeh, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 00h
db 0f0h, 0f2h, 0f4h, 0f6h, 0f8h, 0fah, 0fch, 0feh
;********************
;10ms延时子程序
;********************
delay:mov 50h,#10
loop1:mov r6,#250
loop2:nop
nop
djnz r6,loop2
dec 50h
djnz 50h,loop1
ret
wel_1:
db "作品：",0cah,0fdh,"控恒压源"
wel_2:
db "输出电压:"
wel_3:
db "0123456789v."
wel_4:
db "制作者：谢明亮，"
wel_5:
db "马学强，苏向阳。"
直流电源篇3
通信直流电源是一个复杂的系统，目前电力通信直流电源均采用－48V的高频开关直流电源，电力系统中典型的电力通信直流电源结构组成如下图所示，从图中可知电力通信直流电源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄电池组和监控模块等按照要求组合而成。
①交流部分。交流部分的市电输入一般为2路380V三相四线交流输入，在电源容量较小时有时也使用2路220V单相交流输入，以保证电源可靠供电。为防止雷击和过电压破坏，在市电输入端应加装避雷器，常用的有普通氧化锌避雷器和OBO防雷模块等；由于此处的防雷主要是对非直击的感应雷击的浪涌电压的防护，因此避雷器的通流量一般选择在15－20KA，残压在1.5KV左右，就可有效的保护电源设备。为实现两路输入的交流电的通断互锁，自动切换，还需装设交流切换装置，采用机械互锁或电气互锁方式，但是应注意任何时候都不允许出现两路交流电源同时接通或者同时断开的现象。经过切换装置后，交流输入分为整流器模块输入和交流分路输出，交流分路输出为机房其他交流用电设备提供电源，如计算机、UPS等。
②整流器部分。整流器是通信直流电源的最重要的组成部分，通信直流电源的供电质量主要取决于整流器的电气指标，它完成AC-DC变换并以并联均流方式为通信设备供电，同时对蓄电池组进行恒流限压充电和监控模块的供电。现在所有的通信直流电源均采用模块化高频开关整流器，它具有其体积小、效率高、模块化、功率因素高、输入电压范围宽、噪声低、可靠性高以及可带电热插拔等优点；电力通信直流电源所使用的高频开关整流器模块一般为单相220V交流输入，功率因素可达0.99以上，模块容量一般为每块20A/－48V～50A/－48V；在实际使用中，如果输入的是380V三相四线交流电源，则应注意将所有整流模块平均分配到每一相；同时为了提高整流器工作的可靠性，在设计时应考虑多余备用容量，模块配置采用N+1冗余。高频开关整流器模块有内控式和外控式两种类型，内控式整流器内部设有独立的监控单元，可对整流器模块参数进行设置、检测和显示，与系统的监控模块采用RS-485总线相连；外控式整流器在内部不设独立的监控单元，完全由系统监控模块控制，若监控模块故障，整流器模块转为自主工作状态，其输出电压电流服从初始的设定值。
③直流分配部分。直流分配部分将整流器输出的直流电压进行分配，一路给蓄电池组充电，其它分配给通信设备和其它直流用户供电。直流分配部分决定了设备的最终分配容量，因此要求在设计时应充分考虑直流分路输出的用户数和容量，满足日后通信设备接入的需要。在给蓄电池组充电的分路开关之前应加装欠压保护继电器，当蓄电池组放电达到欠压告警值时发出告警，放电到欠压关断值时控制自动断开蓄电池组，保护蓄电池组不会因为过放电而导致损坏。现在直流分路输出开关多采用空气开关，应注意配置使用直流空气开关，因为直流空气开关的灭弧能力很强，而不应使用普通交流空气开关。
④蓄电池组。蓄电池组是通信直流电源的不可缺少的组成部分，蓄电池组一旦发生故障，在市电输入停电时，将造成所有使用该蓄电池组作后备电源的通信设备全部停止工作，造成通信中断。现在使用的蓄电池组都是阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA），它完全取代了过去使用的普通开口铅酸蓄电池，采用密封结构，基本无酸气泄漏，可与设备同室安装，无需加电解液维护；可采用立式、卧式、单层、多层等各种组合安装方式，安装灵活；适用浮充工作制，使得供电系统电压更稳定；寿命、容量等受温度影响较大。蓄电池组的容量决定了市电停电后通信设备的运行时间，一般可根据负载大小和放电时间来选择蓄电池组的容量，计算方法为：负载容量（A）×放电时间（h）÷放电时间小时率放电容量系数。
⑤监控模块。监控模块对于通信直流电源来说具有智能控制中心的作用，主要有监测功能，包括监测交流输入电压、电流，整流器模块并联输出电压值和每个整流器模块的输出电流，负载电流，蓄电池组充放电电流和电压等；控制功能，包括电源系统的开关机，各整流器模块的开关机，直流输出电压、输出电流极限值的设定，蓄电池组浮充、均衡充电电压和充电电流的极限值设定，电池温度系数的补偿和蓄电池组欠压保护设定等；告警功能，当电源运行过程中某些参数达到或者超过告警的设定值，监控模式将发出声光告警，并显示故障部位和原因。此外，监控模块还应可通过RS232/RS485接口与上级监控中心联系，以实现集中监控。
2电力通信直流电源的维护
由于目前电力通信直流电源均使用了高频开关电源和阀控式密封铅酸蓄电池，这给电源系统的维护带来了许多便利，但是在维护方面还要注意按照使用维护要点做好维护工作，才能真正保证电力通信直流电源可靠、稳定、不间断地为通信设备供电。
①电源的交流输入所采用的避雷器的状态在进行电源的巡视维护时应注意检查，特别是雷雨天气时，更应该注意检查避雷器的状态，发现问题及时更换，如当发现OBO防雷模块的故障显示窗的颜色由绿色变成红色时，就要对防雷模块进行更换，确保发生雷击时能够发挥其防雷作用。这里应注意普通氧化锌避雷器存在有一定的漏电流，长期使用容易老化，造成使用性能下降，所以即使长时间没有雷击发生，也要定期进行更换，确保其防雷效果。
②高频开关电源在正常使用的情况下，整流器主机的维护工作量很少，主要是防尘和定期除尘，否则飞尘加上潮湿会引起主机工作紊乱，同时积尘也会影响器件的散热。一般每季度应对主机彻底清洁一次，在除尘时应检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
③通信高频开关电源中设置的参数在使用中不能随意改变。
④通信高频开关电源在使用时应注意避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。由于通信直流电源几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或者在基本满载下工作，都将可能造成整流器模块故障，严重时将损坏整个电源系统。
⑤作为后备电源的蓄电池组维护工作载电力通信直流电源的维护工作中占有非常重要的地位，这也是电源维护工作的一个难点。由于现在使用的阀控式密封铅酸蓄电池实现了密封，免除了以往开口铅酸电池的测比、配比、添加蒸馏水等工作，大大减少了维护工作量，因此有些维护人员认为其是免维护电池，在使用中不去维护，听之任之，结果造成维护不当，发生问题。在对阀控式密封铅酸蓄电池的维护工作中，应重点注意以下问题：
定期检查整个蓄电池组的浮充电压，如果其浮充电压超出了蓄电池组的要求，应进行调整。浮充电压过高将增加水的损耗，加速电池正板栅的腐蚀，可能严重影响蓄电池的寿命；过低则可能不能使蓄电池充足电。对单只蓄电池每月应记录一次它的浮充电压，若电压超过厂家的指标，观察几个月后无向均一方向发展的趋势，应与厂家联系进行处理。
阀控式密封铅酸蓄电池的日常运行对温度要求较高，它要求的环境温度最好是20～25℃，如不然，应对浮充电压采取温度补偿，每升高1℃，浮充电压应降低3～4mv，但即使对浮充电压进行调整补偿，温度仍对蓄电池的寿命影响较大，如寿命为10年的蓄电池在30℃下运行，无温度补偿寿命仅为5年，有温度补偿寿命也缩短为8年。因此阀控式密封铅酸蓄电池应安装在有空调的房间，安装方式要有利于散热。在日常巡视维护中发现蓄电池有明显发热现象应立即与厂家联系进行处理。
阀控式密封铅酸蓄电池的自放电极低，而且电池内部不会形成电解液分层现象，因此无需定期进行高压均衡充电，定期均衡充电只能增加水的损耗，增大正板栅的腐蚀，在对蓄电池进行维护时应尽量减少或取消均衡充电。
应避免阀控式密封铅酸蓄电池的大电流充电和过放电。大电流充电可能使蓄电池极板膨胀变形，活性物质脱落，电池内阻增大且温度升高，造成电池报废。过放电将使蓄电池的循环寿命变短，放电后应立即充电，否则易引起蓄电池内部硫酸盐化现象，导致容量不能恢复。因此在进行容量试验或放电检修中，通常放电达到蓄电池组容量的30％～50％即可。
检查蓄电池连接部分有无大压降、腐蚀、松动等现象，如有应及时紧固，否则极有可能引起烧毁电池等事故。
当发现蓄电池组内有损坏且无法修复的蓄电池时应及时进行更换，更换时不得把不同容量、不同性能、不同厂家的蓄电池连在一起，否则将对整组蓄电池带来不利的影响。
阀控式密封铅酸蓄电池属于贫液电池，无法进行电解液比重测量，因此它的好坏和容量预测在业界也是一大难题，日常维护中可用电导仪测试电池内阻判断其好坏，但最可靠的方法还是放电法。
要注意阀控式密封铅酸蓄电池的寿命期限，对寿命已过期限的蓄电池组要及时进行更换，这样即保证供电后备电源的可靠，又可避免因蓄电池组影响到整个通信直流电源的运行。
⑥电源系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是电源本身，是整流器还是蓄电池组。高频开关整流器模块的输入输出主回路由于有输入过压和输出限流保护，因此发生故障的可能性较小，其内部控制电路、显示电路、保护电路等发生的故障相对较多，而且这些电路中只要有一个元器件发生故障，就可能导致整流模块停止工作，处理这些故障时只需更换有故障的电路板便可排除故障。笔者在维护工作中就曾经遇到过高频开关整流器通电后显示正常，测量输出电压正常，就是不能带负载，后经检查发现就是内部控制电路电路板问题造成了该模块无法正常工作。
⑦当高频开关整流器模块出现保险管烧断等故障时，务必不得直接进行更换保险管后通电重新开机，否则会接连发生相同的故障，不但检查不出故障所在，还可能会在开机的瞬间导致故障范围更加扩大。在现场处理紧急故障时，可采取整流器整机更换的方式来排除通信直流电源供电的故障，但在更换整流器时，通信直流电源供电系统不得停止对通信设备的供电。
⑧通信设备在接入直流配电分路输出开关时，要注意通信设备上的电源总输入开关的容量不得大于其接入的直流配电分路输出的开关容量，否则将引起越级跳开关，可能造成通信直流电源系统故障。
3结语
面对电力通信发展的日新月异，做好电力通信直流电源的维护显得尤为重要，相信在全体电力通信人员的努力下，不断总结和提高电力通信直流电源的运行维护经验和水平，使电力通信电源能够为电力通信的快速发展提供更优质可靠电源保障。
参考文献：
[1]中华人民共和国通信行业标准YD/T1058-2000，通信用高频开关组合电源[S].
[2]中华人民共和国通信行业标准YD/T799－96，通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法[S].
摘要：电力通信直流电源在电力通信系统中占有非常重要的地位，电力通信的飞速发展对电力通信直流电源提出了更高的要求。本文就典型的现代电力通信直流电源的结构组成进行了详细的分析介绍，并根据电力通信直流电源的实际使用维护经验对电力通信直流电源的维护要点进行了探讨。
直流电源篇4
关键词 后台电源；直流供电；应用
中图分类号 TD611 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)081-0180-01
吉安供电公司变电运行分公司所辖的变电站共有33座，其中220kV变电站有5座，为了保证后台监控供电的可靠，都加装了一套或二套逆变器电源。当系统220伏交流处于正常时，经过逆变器内的旁路开关连接，直接输出220伏交流电压、在系统220伏交流失电或故障时，逆变器早就将220伏直流逆变成了220伏交流电压，通过逆变器内的自动装置输到监控后台，后台监控始终得到的是220伏交流电压供电。按理来讲，后台监控电源应该是很可靠的，但是遇到过因逆变器电源本身运行不稳或本身故障损坏，引起后台监控无电失去监控、五防与后台监控无法对应操作现象。逆变器在日常运行过程中从安全上讲多了个故障点，从可靠性讲又不很稳定，从经济上讲增加了费用，同时给运行人员增加了维护工作量，还给检修人员增加了设备维护检修的工作，还因逆变器的运行增加了直流负载损耗。
1 计算机和显示器直接用220伏直流供电概述
计算机、液晶显示器直接用220伏直流供电，首先要了解计算机主机、液晶显示器供电电路，是怎样供电的。根据计算机主机、液晶显示器电路图看，首先是将市电（220 V交流电）进入电源，先由扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号，经过桥式整流二极管整流和电容滤波得到300伏直流电压，然后进入电源开关管及开关管旁路激励电路并与铁氧化体磁芯高频变压器上的一次绕组线圈连接，开关管在开关管旁路激励电路激励下与铁氧化体磁芯高频变压器上的一次绕组线圈产生震荡，使铁氧化体磁芯高频变压器上的二次绕组线圈感应出频率较高交流电压，再由整流二极管整流经电容滤波和稳压电路稳压、经校正变压器校正后还由电容滤波，最后得到计算机所需的纯净的12伏、5伏、3.3伏低压直流电压，这就是开关电源的工作过程。从电脑主机和显示器开关电源电路中的电路看，直接接入220伏直流电源到电路中的桥式整流二极管后，桥式整流中的二极管不是起整流作用，而是发挥二极管正向导通、反向阻止的唯一特性来保护电路中的电器元件不被损坏；也就防止了输入220伏直流电压不被因正负极没接对，造成有正负极极性的电解电容过热爆炸，及其他电路元件损坏故障。所以利用开关电源电路中用红色框着中的桥式整流二极管，直接接入220伏直流电源就不需要核对正负极，左右可任意接。也就象接入220伏交流电压一样，不需打开计算机的机箱和显示器的外壳改动任何电路，不必增加任何东西，就这么简单、方便。
2 计算机和显示器直接用220伏直流供电的应用
首先简单按桥式整流接线图要求，做一个桥式整流接线一样的桥式整流实物接到220伏交流电压上，通过桥式整流堆整流，得到的220伏直流电压，直接接入计算机和显示器上，看是否能正常工作。现就用做好的桥式整流接线实物接入到220伏交流前，先测220伏交流电插座上的交流电压，测的当时220伏交流插座输出的交流电压为222.3伏。再用桥式整流接线实物插在222.3伏交流插座上，在桥式整流实物输出端测到的直流电压为212.9伏。现在将桥式整流实物输出端直流电压212.9伏分别接入计算机和显示器上开机运行都很正常。有人提出变电站保护动作最低动作电压是180伏，计算机在180伏的情况下是否能正常开机运行呢？我现就用半波整流接线原理再做一个半波整流接线实物就能得到100伏到110伏范围的直流电压。计算机和显示器接上102.5伏直流电压，计算机和显示器开机运行都运行正常。通过试验证明，全波桥式整流或半波整流输出的直流电压给计算机和显示器供电都能正常运行，这就足以说明计算机和显示器的开关电源电路用电范围之宽、还有交直流直接用电的双重特性。而变电站的直流母线电压都在220伏，电压质量稳定，不至于掉到180伏，而计算机及显示器输入电压范围为100-240伏间，可见计算机和显示器直接用直流供电没有一点问题。最后真正将计算机主机和显示器直接接在变电站220伏蓄电池与充电装置并列运行的直流电压输出端子上，也就是真正接到变电站直流母线电压系统上进行开机运行试验。按接在220伏蓄电池与充电装置并列运行的直流电压输出端子上，并测得直流电压输出端子上的直流电压是221.9伏，从而使得计算机和显示器都运行正常。
3 计算机和显示器使用两种不同电源供电的安全性
其一，监控后台电源使用逆变器装置供电来讲，站交流电压正常时，逆变器装置工作分别是交流—交流（交流旁路输出），站交流电压失压时，逆变器装置工作分别是直流—交流（直流逆变成交流输出）。这个中间环节存在着交流和直流共存现象，一但防雷措施不到位，就易发生交流过电压损坏现象，还因逆变器其容量不够和本身不稳定，又会导致监控后台电源失电、可靠性差，同时又是直流电压多出的一个负载消耗点。如果监控后台供电电源直接使用直流电压作为电源，也就是直流电压直接到监控后台主机和显示器，这样就省掉了逆变器装置给监控后台供电转换的这个中间环节，也就省掉了逆变器装置转换供电多出的故障点和节省了直流电压多出的负载消耗。监控后台供电方式由原逆变器装置供电改为直接用直流电源的供电方式，二者相比较，明显可以看出哪种电源供电方式，更简单、更方便、更安全、更可靠。其二，监控后台计算机和显示器使用直流母线上的电源，作为负荷也要通过空气开关去连接，再加上计算机和显示器的开关电路自身带有过流、过压、恒温等多种保护，就和直流其它负荷一样，不存在有影响直流母线电源安全运行的因素。其三，通过以上分析和试验，监控后台计算机和显示器可以直接使用220伏的直母线电压供电，安全稳定运行更有保障。
4 计算机和显示器使用两种不同电源供电的经济性
吉安供电公司变电运行分公司现有33座变是站，其中220kV变电站有5座，为了保证后台电源的可靠性，均使用一套或二套逆变器装置，这样一来，33座变电站就有48套逆变器装置，而这些逆变器装置的成本费及日常运行的维护费和故障下的检修费用，不是一笔小数目。而如今，监控后台直接使用直流来供电，不仅省去了逆变器装置的本成费，还省去了日常运行维护费及故障情况下的检修费用，同时还为运行人员减少了设备的运行维护工作，并没有了因逆变器工作时产生烦人的震荡噪音，净化了工作环境。
5 结束语
总之，在我公司万安110 kV变电站监控后台供电源的逆变器装置中，由于容量不够和本身不稳定，无法正常保证后台监控的可靠运行，同时又经常因逆变器装置散热和本身不稳的原因，导致监控后台中断无法监控（监屏）。现在监控后台电源直接使用直流母线电源供电后，几个月来，从未发生过因电源不稳而导致监控或五防等计算机运行不正常现象，监控后台供电电压非常稳定、监控后台运行也很正常。
参考文献
[1]高伟.直流电源远程综合管理系统的设计[J].科技资讯.
[2]奕轶民.变电站直流电源模块故障分析及处理[J].机电信息.
直流电源篇5
(1)阀控式铅酸免维护蓄电池阀控式铅酸免维护蓄电池密封程度高、体积较小,放电电流较大,使用寿命较长,因此在变电站直流电源中得到了较为广泛的应用。由于阀控式铅酸免维护蓄电池的正常运行要受到环境温度、充电电压等因素的影响,因此在对蓄电池组进行安全管理时要注意做好对这些因素的控制,例如温度宜保持在20~30摄氏度,最高不超过35摄氏度等等,并保证其他相关数据在规定范围之内,此外还应该做到定期对蓄电池进行打扫和检测维护,并做好相关记录,从而保证变电站直流电源运行的安全可靠。(2)镍铬碱性蓄电池镍铬碱性蓄电池具有成本较低、快速充电性能好以及循环寿命长等特点,虽然已经逐步被阀控式铅酸免维护蓄电池取代,但仍占有一定比重。在对镍铬碱性蓄电池进行安全管理时,应仔细进行,避免金属器具触碰正负极,同时还要对电压电流等情况进行监视,确保安全运行。
2充电装置的安全管理
做好变电站直流电源的安全管理工作,应该做好对充电装置的管理和维护。一是相关管理人员在巡视时应该对充电装置的相关运行数据进行监视,如交流输入电压值,直流输出电流值等,确保各数据都在合理范围内,整个充电装置工作状态良好;二是在进行交流电源的中断和接通时,应按照操作规定进行操作,保证正常工作;三是对充电装置应进行模块化设计,发生故障时立即换用备用模块,保证运行稳定。
3微机监控器的应用
微机监控器扮演着对变电站直流电源进行监控的作用,可以实时对变电站直流电源系统的各项数据进行监视,比如监视监视三相交流输入电压值和是否缺相,监视蓄电池充电进线是否正常等,并且当检测到电路故障或运行状态不正常时,能自动进行报警,并且自动对不正确的参数进行修改。微机监控器还可以自动控制充电装置进行恒流限压充电-恒压充电-浮充电-进入正常运行状态。通过微机监控器,可以大大减少巡视员的工作量,大大提高工作效率,促进变电站直流电源的稳定运行。在对微机监控器进行操作时,应该注意不可随意更改数据参数,当遇到黑屏等情况时,可进行重启操作,如问题不能解决,应该及时联系厂商进行维修后投入运行,保证变电站直流电源运行的可靠稳定。
4结束语
直流电源篇6
关键词：直流电源系统；蓄电池组；绝缘监测装置
中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0116-02
1 变电站直流电源系统作用
变电站直流电源系统主要用于为变电站控制保护装置、自动化装置、高压断路器分合闸机构、通信、计量、事故照明等装置提供电源，其性能与质量直接关系到变电站设备的安全可靠，甚至影响到整个电网的稳定运行。
2 变电站直流电源系统构成
变电站直流电源系统主要由交流进线、充电装置、监控单元、馈线回路、蓄电池组、绝缘监测装置等组成。
2.1 交流进线
交流进线主要由交流输入开关、交流接触器、防雷器等部件组成。为了保证交流供电的可靠性，交流进线大多使用两路交流输入，此时就需要配备带机械互锁装置的交流接触器或是双电源自动切换装置，两路交流电源应分别取自站用电不同段的交流母线。
2.2 充电装置
充电装置采用智能高频开关电源模块，具有体积小、效率高、扩容方便等优点。
2.2.1 模块采用N+1冗余设计，可带电热拔插。
2.2.2 多个模块并列运行时，具有良好的均流特性。
2.2.3 每个模块内部具有监控功能，能不依赖总监控单元，独立工作。
2.2.4 模块具有输入过压、欠压、缺相或相间不平衡、输出过压、欠压、短路、模块过温保护等功能。
2.3 监控单元
微机监控单元是高频开关电源及其成套装置的监控、测量、信号和管理系统的核心部分。装置一方面能根据直流系统运行状态，综合分析各种数据和信息，对整个系统实施控制和管理；另一方面还能将整个电源系统的信息以客户指定的通讯协议上传到后台，而且能适应直流系统各种运行方式。监控单元一般有按键式和触摸屏两种操作方式，用户可以根据自己的需要灵活选择。
2.4 馈线回路
根据用户的实际需要设计一定数量的馈线回路，包括馈线开关、状态/报警触点、指示灯等部件。
2.5 蓄电池组
2.5.1 蓄电池组的型式。蓄电池组是直流系统的重要组成部分，一般选用阀控式密封铅酸蓄电池。
2.5.2 蓄电池组的配置。为满足控制和保护冗余供电需要，220～500kV变电站直流电源系统均应配置两组高频充电装置和两组蓄电池；为满足无人值班直流供电冗余需要，110kV变电站直流电源系统宜配置两组高频充电装置和两组蓄电池。
2.5.3 蓄电池组的安装方式。蓄电池组可以采用集中安装和分散安装两种方式。集中安装一般采用组屏安装然后与其余的充馈电柜等安装在一起；分散安装则需设立独立的电池室，将电池安装在电池架上。用户可以根据现场的实际情况选择合适的安装方式。当变电站设有继电保护装置小室时，一般采用分散安装方式。
2.5.4 接线方式。
（1）一组蓄电池直流系统采用单母线分段接线或单母线接线。单母线分段接线分为两种类型：一组蓄电池配置一套充电装置时，二者接入不同母线段；一组蓄电池配置两套充电装置时，两套充电装置接入不同母线段，蓄电池组跨接在两段母线上。
（2）两组蓄电池直流系统采用两段单母线接线，蓄电池组分别接于不同母线段，二段母线之间设联络电器。它可分为两种类型：两组蓄电池配置两套充电装置时，二者接入不同母线段；两组蓄电池配置三套充电装置时，两组蓄电池及两套充电装置分别接入不同母线段，第三套充电装置经切换电器对两组蓄电池进线充电。
两组蓄电池正常情况下应分列运行，考虑到定期充、放电试验要求，为了转移直流负荷，
需要对二段母线进行切换操作。切换时蓄电池组不得脱离直流母线，切换过程中允许两组蓄电池短时并列运行。并联操作时两组蓄电池的压差应满足小于系统额定电压的5%的要求。
两段母线间的联络电器可以采用直流隔离开关，因短时并联操作频率低，可加装机械锁。
2.5.5 蓄电池组出口保护电器。蓄电池组出口保护电器大多采用熔断器。由于多种因素导致熔断器熔断后其报警触点不能可靠地发出报警信号，所以运行人员不能及时发现蓄电池组自动脱离直流母线的重大故障。一旦站用交流发生异常，将会导致全站直流失压，造成非常严重的
后果。
针对以上情况提出一些解决方案：一是当系统某回路发生短路后，运维人员应对该回路进行系统的检测，尤其是蓄电池组熔断器，必要时要更换熔断器；二是在蓄电池组增加一只电流传感器，当回路电流为零时报警；三是蓄电池组保护电器可以选用带辅助触点的直流专用断路器。
2.6 绝缘监测装置
2.6.1 功能。绝缘监测装置的主要功能是对母线电压、母线对地绝缘电阻及各馈线支路、蓄电池回路绝缘状况进行测量判断，超过正常范围时自动发出报警信号，并正确指示发生故障的支路。它既可通过串口与监控模块通讯，也可直接与综合自动化系统相连。
2.6.2 工作原理。支路绝缘监测原理目前有两组检测法，即低频信号注入法和直流漏电流检测法。
（1）低频信号注入法：较早的绝缘监测装置基本上都采用了小信号注入法，即当母线检测到接地异常时，将一个约5～20V，5～20Hz的低频信号注入母线，交流CT通过锁相技术等方式便可检测到不平衡电流即漏电流，然后再通过数据线将检测信号送至主机做相应处理。优点是CT结构简单、成本较低。缺点是一旦注入交流信号的幅值或频率及低频信号源选择不当，容易引起保护误动或干扰设备正常运行；检测精度受接地电容影响，不能识别母线接地极性，当系统存在较大电容电流时，会影响装置的正确
判断。
（2）直流漏电流检测法：优点是无需向母线注入交流信号，受接地电容的影响小，能识别接地母线的极性，能测量双端接地。缺点是成本高于交流CT，环境温度和工作电压的波动会影响测量精度。
2.6.3 配置原则。直流系统发生一点接地时系统仍然可以维持运行，但应立即报警尽快消除，否则再发生一点接地就会形成两点接地，很有可能造成保护装置误动、拒动或直流系统短路等故障。因此直流系统绝缘监测装置应具有较高的绝缘故障监测灵敏度和绝缘阻值测量精度，应能连续长期运行，必须具有防止直流系统一点接地引起保护误动作的功能。
绝缘监测装置分主机和分机，主机需要配置平衡桥电阻和检测桥电阻，而分机不用。
220kV及以上变电站应按蓄电池组数量配置相应数量的直流微机绝缘监测装置主机。
同一变电站内两段独立的直流母线应在各自的直流主屏上分别配置一套同型号、独立的直流绝缘监测装置
主机。
直流分电屏应配置直流监测装置分机，不应再配置
主机。
独立运行的两段直流母线，若需要短时间并列运行时，应退出一套绝缘监测装置及断开平衡桥接地回路。为了操作方便，可以安装绝缘监测装置手动/自动投入开关。为了便于发生接地故障时能够较快查出接地位置，可以尽量多增加一些馈线开关，减少下级并联支路。
3 结语
为了更好地满足电网安全、可靠运行的要求，同时为了避免因为直流系统故障，扩大为事故，并导致大型设备损坏或引起大面积电网事故的可能性。我们应该不断地加强技术进步，优化设计方案，生产出优质的、高水平的
产品。
参考文献
[1] 电力工程直流系统设计技术规程（DL/T5044-2004）[S].
直流电源篇7
【关键词】电子技术；数控直流稳压电源；设计方案
电源是保证电力电子设备持续生产提供电能的设备，电源电路中一般包含多个单元电路和系统电路，在诸多的电源中，使用的最为广泛的是直流电源。直流电源的获取方式，一般可以分为以下两种：第一是将电池作为直流电源，第二利用交流降压和滤波电流将交流电进行转换，使其成为直流电源。如今所使用的各种电源几乎都能够达到同时获取几个不同电压等级的要求，基于这种情况，数控制流稳定电源又成为了人们使用的最大需求，其能够通过电压的调节提供稳定的电压，而且能够将电压的精度保持在一个较高的水平内，这样便有效的提升了电源的使用质量，因此数控直流稳压电源的设计也受到了越来越多专家学者的重视。笔者认为，数控直流稳压电源的设计方案可以从以下几个方面考虑：
1.直流稳压电源方框图
在图1中所显示的是使用交流电压和滤波电流的方法转换而获得的直流电源，从中也可以看出，这一电源电路中包含的主要部分有减压电路、整流电路、稳压电路等，这些功能共同组成了直流稳定电流。通过上述方框图中的程序，便能同时形成多种直流电压形式，并且在不同的直流工作电中产生的抗压等级也有着一定的差异，因此，其能够同时满足多种不同电力电器设备对工作电压的需求。
1.1 降压电路
降压电路的主要功能是为了实现高压电的降压，为直流工作电压的形成奠定基础。
1.2 整流电路
整流电路是整个电源电路的核心部分，其主要的功能就是将交流电压通过整流二极管的作用，转化为单向的脉冲直流电压，该转换步骤是实现交流与直流转换的关键部分。
1.3 滤波电路
通过上述整流电路转换，输出的电压是单向脉冲星直流电压，该电压不能直接为电子电路提供直流电流的需要，因为其中含有较多的交流成分，这就需要通过滤波电路对其进行过滤，这样才能获得可以直接用于电路工作的稳定工作电压。
1.4 抗干扰电路及保护电路
在一般情况下，抗干扰电路具有多方面的功能，其中最为重要的就是具有较强的抗干扰作用，能够有效的防止交流网中的高频信号进入到整机电路中，防止其对整机电路的稳定性产生影响。同时，抗干扰电路的另一个重要作用就是对整流二极管的保护作用，能够在系统开始运行时防止大量的电流对整流二极管产生的冲击作用，有效的增强二极管工作的可靠性，这种抗干扰作用的实现需要使用小容量电器实现。
1.5 保护电路
保护电路中包含了很多种了，其中电路电源中的保护电路对于电路整体的运行都有着十分重要的影响，在大多数情况下都需要使用电路电源来实现保护动作，从而保证电路电源工作的稳定性。
1.6 稳压电路
稳压电路的功能通常需要利用基层稳压器来实现，在集成稳压器中又分为三端固定式和三端稳压电源两种方式。
2.直流稳压电源设计电路
在直流稳压电源设计中，主要是为了实现稳压电源在电路中的保护作用，并且实现对其他集成电路的持续供电，因此对于精密度的要求可以适当的降低，基于上述要求，在本次设计中使用三端固定式稳压电路便能够满足基本的设计和使用需求，同时也能够时电路的设计更加简便。
要完成D/A的转换以及有效的运算，必须要在以正负电源同时供电作为基础，因此选择15V供电电源。在数字控制电路中要求使用5V电源，可以通过7805集成三端稳压器组成的电源实现。在该电路中，变压器使用的是双抽头的18V变压器。可以输出两路的18V交流电压（变压器的选择一般的标准足：输出电压若要满足U0≥12V。则变压器次级输出的电压一般应需要满足Uo+2V；输出电压若要满足U0≤12V。则变压器次级输出的电压一般应需要满足=U0）。
3.数显电路
在该设计思路中，从计数器的输出端输出的信号通过翻译，进入到译码器的输入端，通过译码器外部的显示器便能够实现数字显示功能。本次设计中使用的是七段译码器，其能够通过信号的输入和输出来实现LED显示器实现对线路的显示和控制。从整个电路的使用需求来看，这里应当使用的输入译码器为BCD码较为科学，其在功能实现方面更加方便，也能够提高LED显示的稳定性。
4.输出电路
在系统的输出电路中，一般包括模拟加法器和电压跟随器两个主要部分。当电压通过输入端进入到模拟加法器中，一部分作为小数位的电压值，另一部分则作为十位上的电压值，不同的电压值同时存在于加法器内进行模拟计算，计算的结果以电流的方式输出，但是这时输出的电流较小，无法满足外用驱动设备的需求。因此，在加法器进行运算之后，还需要将输出的电流进行扩大，这样才能够满足电子电器设备的使用要求，对电流放大的功能可以利用模拟加法器中的集成运算放大功能来实现。
5.D/A转换电路
不同的级别输出电路有着不同的运作方式，其通过对电阻的调节来实现输出电压的控制，在每一级的DAC0832电路中都存在着多种树木模式，不同的数位连接方法也有着较大的差异，所以要通过调整端的作用来实现对启动速度和动态抗阻的有效调节，保证其稳定性，才能将该电压作为基准电压电源。
6.计数器电路及控制电路的设计
计数器电路的主要功能体现在将输入的数字值进行D/A转换之后完成整个电路的转换，这也是实现数控功能的急促航和前提。而控制电路的实现，则是通过对控制器的控制来实现的，一般利用“+”“-”键对电压的大小进行控制，同时实现不同档之间的转换。
参考文献
[1]马花萍.低成本数控直流稳压电源设计[J].科技信息,2012(19).
[2]周述良,张玉平.数控直流稳压电源设计[J].现代电子技术,2011(16).
[3]傅莉.数控直流稳压电源设计[J].电子科技,2010(11).
作者简介：
周赞星（1989—），现就读于邵阳学院电子科学与技术专业。
直流电源篇8
直流稳压电源包括变压器部分、整流滤波部分、稳压部分，主要技术指标为电压参数（如果可调节，则为电压范围）、纹波系数（纹波电压）、输出电压调整率、额定输出电流。
直流稳压电源是能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。 直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。
（来源：文章屋网 ）