一种电源模块可带电插拔的高频开关电源制造技术

一种电源模块可带电插拔的高频开关电源，用于向程控电话交换机等设备提供－４８Ｖ电源，在高频开关电源模块上没有输入和输出开关，对外接口的交流输入、直流输出、遥测、遥信、遥控、遥调及均流等强弱电信号线均通过带电插拔连接器连接，实现了高频开关电源模块的带电插拔，减少了电源系统的维护时间，消除了电源系统运行维护过程的不安全隐患，更换简便，节省了电源系统的维护费用，可在高频开关电源中广泛应用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高频开关电源，更详细地说是由交流配电单元(8)、直流配电单元(18)、电源监控单元(9)、高频开关电源模块(10)、避雷器(7)等组成的可带电插拔的高频开关电源。目前程控电话交换机用的高频开关电源，有采用高频开关变换技术和微型计算机控制的通信用智能高频开关电源，它由若干个高频开关电源模块、一个监控单元和交直流配电单元组成。交流配电单元除向模块提供交流电源外，还向外提供交流输出；直流配电单元向外提供两路蓄电池和多路直流负载输出。其有功率密度大、稳定性好和可靠性高等特点，不足之处是模块更换不能实现带电插拔，故障模块的拆除与新模块的安装经常在带电的状态下进行，有时会出现打火、短路等现象，严重影响了电源系统的供电安全和检修人员的人身安全。此外，开关电源模块不能长时间空载运行，模块因空载而损坏的事件时有发生。本专利技术者们经长期研究，发现将现有高频开关电源模块(10)的交流输入(3)、直流输出(1)、四遥接口、均流线(2)都通过高性能可带电插拔连接器(5)连接；对模块(10)内的均流电路加以改进，使其适应带电插拔控制的动态要求；模块输出通过二极管(14)后并到直流总线(15)上可以解决上述之不足，实现了高频开关电源模块(10)的带电插拔操作，至此完成了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种电源模块(10)可以带电插拔的高频开关电源，以保证电源系统运行更加稳定，维护更为安全、方便，解决电源模块更换时出现的打火、短路等现象。本专利技术的第二个目的是提供一种可以空载运行的电源模块。为了达到上述目的，本专利技术是这样实现的为程控电话交换机提供-48V电源的高频开关电源，其特征是高频开关电源模块(10)上没有输入和输出开关，对外接口的交流输入(3)、直流输出(1)、遥测、遥信、遥控、遥调及均流(2)等强弱电信号线均通过带电插拔连接器(5)连接，各模块输出在机柜上通过二极管(14)后并到系统直流总线(15)上，实现高频开关电源模块(10)的带电插拔，而且不影响电源与其它模块的正常运行。为了实现本专利技术的第二个目的，本专利技术的电源模块(10)可带电插拔的高频开关电源，其特征是模块主电路拓扑采用双管正激变换电路。为了实现本专利技术的其他目的，本专利技术的高频开关电源模块控制采用电流型控制方式。为更好地说明本专利技术，下面通过附图加以详细说明。附附图说明图1电源模块上的带电插拔连接器；附图2电源模块前后面板结构图；附图3电源机柜外观图；附图4双管正激变换电路图；附图5模块输出通过二极管至总线接线图；附图6带电插拔均流总线动态识别与控制电路图；附图7电源机柜结构图。其中图号(1)模块直流输出接口；(2)四遥、均流接口(3)模块交流输入接口；(4)电源模块后面板(5)带电插拔连接器； (6)电源模块前面板(7)避雷器； (8)交流配电(9)电源监控； (10)电源模块(11)二极管； (12)变压器(13)开关管； (14)模块输出二极管(15)直流输出总线；(16)均流总线(17)动态识别电路输出；(18)直流配电下面结合附图详细说明本专利技术电源模块(10)上的带电插拔连接器(5)是由美国ELCON连接器专业公司设计制造的37针高可靠连接器。其中1至9针(3)可用于交流输入，10至33针(2)用于四遥及均流线接口，34至37针(1)用于直流输出。电源模块(10)前后面板(6)(4)结构图如附图2所示。由附图2可以看出模块前后面板(6)(4)上没有输入和输出开关，这是本专利技术在结构上的重要标志。电源机柜外观结构图如附图3所示。附图3给出的是单机柜结构(300A系统)，设计最大系统是900A系统，可由多台机柜组合实现。双管正激变换电路与其它变换电路相比，两个开关管(13)的导通必须经过变压器(12)绕组，开关管(13)关断产生的过电压通过续流二极管(11)由输入电源得到嵌位。所以该电路的可靠性特高，与本专利技术完善的控制电路相配合，实现了模块(10)可空载运行。本专利技术的可带电插拔的高频开关电源的模块(10)输出是通过防倒灌二极管(14)接到输出总线(15)上的。如果没有该防倒灌二极管(14)，在模块(10)插到机柜时，由于模块(10)输出的滤波电容较大，瞬间的冲击电流较大，对电源和带电插拔连接器(5)的影响较大。带电插拔均流总线动态控制电路(附图6)的作用是用于模块(10)的带电插拔过程中控制模块均流输出线与均流总线(16)的通断。模块(10)带电插拔过程中均流总线(16)的电位因模块(10)的输出电流的变化而变化，特别是模块(10)内部控制电路的动态调整使均流总线(16)的电位突变，均流总线电位的突变会引起模块(10)输出过压而使模块(10)保护，造成模块(10)带电插拔失败。对此，本专利技术成功地研制了附图6所示的带电插拔均流总线动态控制电路。电路中(16)点的电位跟随均流总线的电位变化，正常的负载变化均流总线(16)上电位的变化较小，带电插拔均流总线动态识别控制电路输出(17)的电位为低电平，均流继电器保持吸合不变；在模块(10)带电插拔过程中，均流总线(16)电位的变化较大，带电插拔均流总线动态识别控制电路输出(17)点为高电平，均流继电器断电，模块(10)输出的均流线与系统均流总线(16)断开，模块(10)运行不受均流总线(16)突变的影响，当电源恢复正常时带电插拔均流总线动态识别控制电路输出(17)恢复低电平，均流继电器吸合，电源正常运行。该电路是本电源实现带电插拔的关键电路之一。本专利技术在电源模块(10)上不使用输入和输出开关，对外接口的交流输入(3)，直流输出(1)，遥测、遥信、遥控、遥调、均流(2)等信号都通过带电插拔连接器(5)来连接，减少了电源的维护时间，消除了电源运行维护过程的不安全隐患，使复杂的电源模块更换变得十分简单，用户自己可更换，为厂家节省了可观的运行维护费用，可在所有高频开关电源系统中应用。权利要求1．一种带电插拔的高频开关电源，由交流配电单元(8)、直流配电单元(18)、电源监控单元(9)、高频开关电源模块(10)、避雷器(7)组成，用于向程控交换机等设备提供-48V电源，其特征是高频开关电源模块(10)上没有输入和输出开关，对外接口的交流输入(3)、直流输出(1)、遥测、遥信、遥控、遥调及均流(2)等强弱电信号线均通过带电插拔连接器(5)连接，各模块(10)输出在机柜上通过二极管(14)后并到电源直流总线(15)上，实现高频开关电源模块(10)的带电插拔。2．根据权利要求1所述的可带电插拔的高频开关电源，其特征是高频开关电源模块(10)采用双管正激变换电路。3．根据权利要求1所述的可带电插拔的高频开关电源，其特征是高频开关电源模块采用电流型脉宽调制控制方式。全文摘要一种电源模块可带电插拔的高频开关电源,用于向程控电话交换机等设备提供－48V电源,在高频开关电源模块上没有输入和输出开关,对外接口的交流输入、直流输出、遥测、遥信、遥控、遥调及均流等强弱电信号线均通过带电插拔连接器连接,实现了高频开关电源模块的带电插拔,减少了电源系统的维护时间,消除了电源系统运行维护过程的不安全隐患,更换简便,节省了电源系统的维护费用,可在高频开关电源中广泛应用。文档编号H02M3/335GK1295375SQ9912128本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电插拔的高频开关电源，由交流配电单元（８）、直流配电单元（１８）、电源监控单元（９）、高频开关电源模块（１０）、避雷器（７）组成，用于向程控交换机等设备提供－４８Ｖ电源，其特征是高频开关电源模块（１０）上没有输入和输出开关，对外接口的交流输入（３）、直流输出（１）、遥测、遥信、遥控、遥调及均流（２）等强弱电信号线均通过带电插拔连接器（５）连接，各模块（１０）输出在机柜上通过二极管（１４）后并到电源直流总线（１５）上，实现高频开关电源模块（１０）的带电插拔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成印，薛安忠，万山明，梁强，
申请(专利权)人：烟台东方电子信息产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]