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电源技术与电子变压器

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  引言?
  电源装置,无论是直流电源还是交流电源,都要使用由软磁磁芯制成的电子变压器(软磁电磁元件)。虽然,已经有不用软磁磁芯的空芯电子变压器和压电陶瓷变压器,但是,到现在为止,绝大多数的电源装置中的电子变压器,仍然使用软磁磁芯。因此,讨论电源技术与电子变压器之间的关系:电子变压器在电源技术中的作用,电源技术对电子变压器的要求,电子变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响,一定会引起电源行业和软磁材料行业的朋友们的兴趣。本文提出一些看法,以便促成电源行业与电子变压器行业和软磁材料行业之间就电子变压器和软磁材料的有关问题进行对话,互相交流,共同发展。?


1楼2018-03-12 09:54回复
      1 电子变压器在电源技术中的作用?
      电子变压器和半导体开关器件,半导体整流器件,电容器一起,称为电源装置中的4大主要元器件。根据在电源装置中的作用,电子变压器可以分为:?
      1)起电压和功率变换作用的电源变压器,功率变压器,整流变压器,逆变变压器,开关变压器,脉冲功率变压器;?
      2)起传递宽带、声频、中周功率和信号作用的宽带变压器,声频变压器,中周变压器;?
      3)起传递脉冲、驱动和触发信号作用的脉冲变压器,驱动变压器,触发变压器;?
      4)起原边和副边绝缘隔离作用的隔离变压器,起屏蔽作用的屏蔽变压器;?
      5)起单相变三相或三相变单相作用的相数变换变压器,起改变输出相位作用的相位变换变压器(移相器);?
      6)起改变输出频率作用的倍频或分频变压器;?
      7)起改变输出阻抗与负载阻抗相匹配作用的匹配变压器;?
      8)起稳定输出电压或电流作用的稳压变压器(包括恒压变压器)或稳流变压器,起调节输出电压作用的调压变压器;?
      9)起交流和直流滤波作用的滤波电感器;?


    2楼2018-03-12 09:54
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        2 电源技术对电子变压器的要求?
        电源技术对电子变压器的要求,像所有作为商品的产品一样,是在具体使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。有时可能偏重价格和成本,有时可能偏重效率和性能。现在,轻、薄、短、小成为电子变压器的发展方向,是强调降低成本。从总的要求出发,可以对电子变压器得出四项具体要求:使用条件,完成功能,提高效率,降低成本。?


      4楼2018-03-12 09:55
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          2.1 使用条件?
          电子变压器的使用条件,包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性。以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性。?
          可靠性是指在具体的使用条件下,电子变压器能正常工作到使用寿命为止。一般使用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度。决定电子变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点。软磁材料居里点高,受温度影响小;软磁材料居里点低,对温度变化比较敏感,受温度影响大。例如锰锌铁氧体的居里点只有215℃,比较低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化,除正常温度25℃而外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参数数据。因此,锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升必须低于60℃。钴基非晶合金的居里点为205℃,也低,使用温度也限制在100℃以下。铁基非晶合金的居里点为370℃,可以在150℃~180℃以下使用。高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下使用。微晶纳米晶合金的居里点为600℃,取向硅钢居里点为730℃,可以在300℃~400℃下使用。?


        5楼2018-03-12 09:55
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          3 系统开启和关闭电路
          由于电话远程监测控制系统一般都放置在无人值守的环境下,因此,在不使用的情况下,系统应处于关闭状态;另外,当出现误操作时,系统应可以自动复位。因此,在电话远程控制系统中,设置了系统开启电路,系统关闭电路,自动复位开关电路。
          3.1 系统开启电路
          电话远程控制系统利用电话振铃信号,作为系统开启信号,其实现方法如图4所示。
          当电话振铃信号到来时,电话线路上的90V振铃交变信号,经耦合器T后,再经过一个桥电路B及滤波电路后,变成一个直流信号,加在可控硅Q的G端上,打开可控硅Q。动力电(220V交流)经可控硅Q后,驱动系统上的直流电源,为整个系统提供电源。此时,系统的电源又反过来保持可控硅Q一直处于开启状态,从而保持整个系统处于开启工作状态。
          3.2 系统关闭电路
          当用户使用完控制系统后,需要关闭系统时,发送一个“关闭系统”命令,系统即自动关闭;另外,在出现误操作,如用户挂机时,未先发“关闭系统”命令,或一个非法用户无意中打开了系统,系统都可以利用自动复位开关送来的关机命令,关闭系统。关闭系统电路如图5所示。
          当用户“关闭系统”命令或系统自动复位关机命令到来时,通过与非门U1后,驱动继电器KR接通,使可控硅Q的K、A两端短路,当用户关闭系统命令或系统自动复位关机命令失效时,通过与非门U1输出0电平,继电器KR断开,使可控硅Q的KA两点开路,从而使可控硅Q进入关闭状态,切断动力电,关闭整个系统。
          3.3 自动复位开关电路
          当用户挂机前,未关闭系统时,自动复位开关经一设定延迟后,会自动发出关机命令,关闭整个系统。自动复位开关电路如图6所示。
          自动复位开关的延迟时间由R、C组成的电路控制。当用户正在进行操作时,每当按下电话键盘上的一个按键,则MC145436的第12端(DV)变为高电平,该信号作为自动复位开关电路的Sin信号,快速对电容C进行充电。当用户松开电话按键,则DV变为低,即Sin为低,此时,电容C通过电阻R进行放电。当电容C上的电压(即U-4)低于U-5上的电压时,Sout输出一个低电平,即自动复位信号变为有效。


          8楼2018-03-12 09:56
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            利用公用电话网进行远程控制,主要要解决的问题是如何利用电话线传递控制信息。使用Modem(调制解调器)与计算机的结合,可以实现控制信息的传递问题,而且控制信息可以非常复杂和丰富,但必须在控制方和被控制方各设置一台计算机及Modem,费用较高。如果被控制方操作较简单,只需要较少命令即可控制的情况下,直接使用电话机上的双音多频(DTMF)信号(*、#及十个数字键,共十二个键,一般作电话拨号用)或其组合,就足够对远程被控制方进行有效的控制。使用电话机作控制器不但费用低廉,而且方便可靠,不管使用者在任何地方,只要在手边有一部电话机,就可以实现对被控制方的控制。
            1 系统结构
            电话远程控制系统主要需要完成的功能是对电话双音多频信号进行解码,并自动驱动被控制电器设备进行指定操作。由于电话远程控制系统是利用电话进行控制的系统,因此,系统必须能识别电话的振铃信号,并能自动摘机和挂机。由于电话远程控制系统一般在无人值守的情况下工作,因此,必须能自动开机和关机,并且在用户出现误操作时,必须能自动复位及关机。一般被控制的电器设备有可能是强电驱动的电器,因此,真正控制电器设备开关的电路由继电器实现。另外,系统主要由集成电路和模拟电路组成,因此,必须设置直流电源电路,以提供系统正常运作所需的电力。
            根据以上要求,电话远程控制系统主要设置了电话双音多频(DTMF)信号解码电路、系统控制电路,4/16译码器,驱动电路、继电器开关电路、系统开启电路、系统关闭电路、电话摘机控制电路、电话挂机控制电路、自动复位电路和电源电路等,如图1所示。


            10楼2018-03-12 09:57
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