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高频电源模块

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  • 高频电源模块

详情介绍

 

深圳市粤能科技开发有限公司是国内从事高频开关电源的研究、开发、生产的专业生产厂家之一，在引进国外的先进高频开关电源技术的基础上，公司研制出的YN系列高频开关电源模块，完全满足现代电力系统要求，产品已广泛应用于从550KV到35KV各类电压等级的发电厂、变电站等的直流系统及相关配套设备中。
YN系列电力模块采用三相三线制(无相序要求)380VAC输入，输入范围宽；无中线电流损耗，具有软启动功能。
三相交流输入采用先进的尖锋抑制器及EMI滤波，可以有效的抑制和吸收尖锋电压，保证模块后级电路的安全。
由全桥整流电路将三相交流电整流为直流，再经无源PFC调整后大大提高了功率因数。经全桥PWM电路转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后高频整流输出。
整流模块中的脉宽调制电路（PWM）及软开关谐振回路，可根据电网和负载的变化，自动调节高频开关的脉冲宽度，使输出电压、电流在任何允许的情况下都能保持稳定。
每台YN系列电力模块具有独立的输出电压调节口可调输出电压范围约170V-290V或90V-160V），CH超宽电压调节范围为（50V—290V），及输出恒流调节口，模块本身具备多重保护功能，因此该系列模块可单机或多台并机自控独立安全运行，完成各种基本功能。
该系列模块具有简便的主回路接线端口、并机端口及模拟量0~5V调节口，可并联组合工作，在监控器的监控下完成机架组合输出，并与上位机实现“四遥”功能。

版本号

 
 
                       HC   □ □ □ □ □－□

 

额定输出电流

 
 
                                              

 

系列号

 
                                      

 

标称直流输出电压

 
 

 


根据模块输出电压的调节范围的不同，每种模块均配有两种类型，电压调节宽范围机型，即E型；电压调节窄范围机型，即D型,详见表1。
4.1    技术指标
n         交流输入
额定电压：380VAC±25%（304V-456V）
额定频率：50HZ±10%（45-55HZ）
n         直流输出（表1）                                                表1 
额定输出电压    V DC
220
110
48
额定输出电流    A
20
10
05
10
05
50
25
10
电压调节范围 V
窄（起控点1.5V）
210-280
105-130
45-60
宽（起控点3.0V）
180-300
90-150
 
电流调节范围   A （1V起控）
0.2IMAX- IMAX
0.2IMAX- IMAX
0.2IMAX-IMAX
注：1、整定电流：0.2Imax~Imax连续可调（Imax为*大电流，该电流值为输出额定电流+0.5A）；
2、如有特殊等级需求，请与公司协商确定。
n         稳压精度：£ ± 0.5％
n         稳流精度：£ ± 0.5％
n         纹波系数：£ 0.1％
n         效率：＞ 90％
n         噪声：£ 45dB（10A）
n         型号：HC22020 ------------------------------------―――――――------------20kg
HC22010-3/HC11020-3/ HC60005/ 单相DX22010----―――――――――------16kg
HC22010-4/HC11020-4/HC22005-3/HC22007-3/HC11010-3/HT4820/HT2440--------12Kg
n         尺寸：（开孔尺寸）
HC22020   -----------------――――------------- 348（高） ´ 165（宽） ´ 430（深）
HC22010-3/HC11020-3/ HC60005----―――――------ 321（高） ´ 161（宽） ´ 430（深）
HC22010-2/HC11020-2----------――――------------323（高） ´ 150（宽） ´ 430（深）
HC22010-4/HC11020-4/HC22005-3―――――--――――245（高） ´ 143（宽） ´ 434（深）
HC22007-3/HC11010-3/HT4820/HT2440—――--―――- 245（高） ´ 143（宽） ´ 434（深）
n         冷却方式：自然冷却
n         开机浪涌：无
防倒灌功能：每台模块在输出端已加防倒灌二极管。
4.2    正常使用条件
n         海拔 £ 2000ｍ
n         环境温度 －25°C £ T £ 40°C
n         相对湿度£ 96％（20±5°C）
n         无剧烈振动及冲击
n         无导电及爆炸尘埃，无腐蚀性气体
n         环境温度变化率 £ 5°C/ｈ；相对湿度变化率 £ 5％/ｈ
n         室内使用且通风良好
n         安装时保持风道畅通
■        过压保护功能
为防止输出过电压对用电设备造成灾难性事故，模块内有过压保护电路。出现输出过压后，模块自动锁死，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行，过压保护点出厂时已定，额定输出220V宽范围机型设为290V±2V，窄范围机型设为290V±2V ，额定输出110V宽范围机型设为145V±2V，窄范围机型设为150V±2V，也可根据客户要求设定该参数。
n           短路保护
输出短路时，模块在瞬间把输出电压拉低为零，限制短路电流在限流点以下，此时模块输出功率很小，以达到保护模块的目的。模块长期在短路状态下，也不会损坏，排除故障后，模块可自动恢复工作。
■        过温保护
过温保护主要是保护大功率变流器件，在正常工作情况下，系统设计留有足够余量，在特殊环境下，模块检测散热器温度超过90℃时，自动关机保护，温度降低到80℃时，模块会自动启动。
■        过流保护
由于模块输出功率的限制，输出电流不能无限增大。每个模块输出电流*大限制为额定输出电流加0.5A，在此范围内，模块输出电流值连续可调。如果超负荷，模块会自动调低输出电压，而不会超过设定的输出限流点，以达到保护功率器件的目的，过流保护可自动恢复。
■        模块并联保护
每台模块内部均有并联保护电路，保证故障模块自动退出系统时，不影响其它模块和系统的正常工作。
■            电流调节功能
在模块的前面板有输出电流调节电位器(电流)，在无监控集中控制时，可调节单台模块输出电流值，限流点可在0.2Imax~Imax连续可调。在有监控时，限流值可由监控系统设定，电位器调节无效，具体调节方法参阅8.1.2。
■            电压调节功能
在模块的前面板有输出电压调节电位器（电压），在无监控集中控制时，可调节单台模块输出电压值，（170V-286V或90V-145V）连续可调，在有监控时，输出电压由监控系统设定，电位器调节无效，具体调节方法参阅8.1.3。
■        交流宽带输入: 380±25%；
■        无级限流技术: 输出电流可根据负载电流和蓄电池容量,手动或系统监控自动调节；
■        低差自主均流电路，无需外围电路，即可自行实现多模块的并联均流，更易于维护安装；
■        高效自然冷却: 有效地保证了元器件运行的可靠性,寿命更长；.
■        真正地实现N+1备份；
■        较强的独立性: 即使脱离系统监控也可单独正常运行；
■        **的前级识别脉宽保护电路: 加强了高频开关电源运行可靠性；
■        一体化设计，无需参数控制器；
■        开环、闭环都能工作，非常灵活。
模 块 安 装 尺 寸
面板尺寸
模块型号
相关安装尺寸 （mm）
A(mm)
 B (mm)
C
D
E
F
C＊
H1＊
H2＊
HC22010-3/HC11020-3
320
160
430
427
18.5
22.5
 
330
170
HC22010-2/HC11020-2
320
145
430
427
 
 
 
330
150
HC22010-4/HC22005-3
244
140
430
430
20.5
22.5
115
259
150
HC22007-3/HC11010-3
HC11005/HC4810(20)-3              
HC22020/HC4850
346
162
430
427
44.5
22.6
115
355
170
           
图2   模块前面板示意图             图3     模块后面示意图        
                               
                                                                       
 
图4     后面板示意图（热插拔）           图5       模块外形示意图
8．1   前面板
前面板布置有推拉模块的隐形拉手、指示灯、模块独立的输出电压调节口、输出恒流调节口。
8.1.1 指示灯  
绿灯：工作指示  
逆变桥工作时此灯亮，否则不亮。
黄灯：告警指示
当输入过欠压、输出过欠压、过热时，此灯亮。注：当输入过欠压、输出过压、过热时，模块无输出；输出欠压时，模块有输出。
红灯：故障指示
当输入电压正常、输出无过压、模块无过热，而逆变桥不工作，则红灯亮，表示机器有故障。注意：模块开机时有2-5秒红灯与黄灯亮，非故障。
8.1.2 电流（I-ADJ）
在无监控集中控制时，可调节单模块的电流调节电位器，模块输出电流*大限流点0.2Imax-Imax连续可调。模块出厂时电流已调到*大。注：逆时针调小，顺时针调大。
8.1.3 电压（U-ADJ）
在无监控集中控制时，可调节单模块的电压调节电位器，D型模块输出电压值198V-290V连续可调。E型模块输出电压值180V-290V连续可调.模块出厂时电压调节一般整定在DC243V。注：逆时针调小，顺时针调大。
8．2   后面板
标准后面板布置有三相交流输入插头、直流输出插头、并机插头、以及接地安装螺钉；对应插头座及接地螺钉，均随机配带。
当客户有特殊需求时，也可选择使用带电热插拔的一体化插座。
8.2.1 用航空插座的标准后面板，见图3。
交流输入： 1、2、3脚接A、B、C三相电源，无相序要求。
直流输出： 1、2脚并联——直流输出正极，3、4脚并联——直流输出负极。
安全接地： 接地采用M8螺栓，应良好接地，以保证安全。HC22005/HC11010/HC22007每台模块有一个接地螺钉，HC22010、HC22020每台有两个接地螺钉。
并机端口： 当多模块并联工作时，通过端口并接，可使模块自动均流，并可通过监控器调整模块的工作参数，控制模块的工作状态。
15脚功能及接线图：
 
 
 
 
 
                         
 

图8    HC22010模块输出信号

 
                                                                                  

 

表3                                                                               
 
HC22005/HC11010
HC22010
HC22020
1脚
外部调流输入端+
2脚
模块并机均流+
3脚
NC
4脚
NC
5脚
调压端输入+
6脚
关机端
7脚
NC
8脚
故障端
9脚
模块并机均流地
10脚
外部调流输入—
11脚
NC
12脚
NC
13脚
外部调压输入—
14脚
关机端
15脚
故障公共端
1、10脚：为外部调流输入端口
在1、10脚外加1~5V电压，1脚接正极，10脚接负极，通过调整此电压，自动限制总输出电流，并具有外部整定电流的功能。注：此时前面板电流调节电位器I-ADJ应设定为*大。
单模块：（以220V/10A模块为例）
当输入电压为1V时，对应输出电流*大为2A；输入电压为2V时，输出电流*大为4A；以此类推，当输入电压为5V时，输出电流*大为10A。
多模块并联：
当N个模块并联时，其相应输出电流为单模块电流的N倍。即：2个模块并联时，当输入电压为1V，对应输出电流*大为4A；输入电压为5V，输出电流*大为20A。
5、13脚：为外部调压输入端口
在5、13脚外加1.5-5V（或3-5V）电压，5脚接正极，13脚接负极，通过调整此电压，自动限制总输出电压。对于电压调节窄范围机型，控制电压调节范围为1.5-5V，对应输出电压为210-280V；对于电压调节宽范围机型，控制电压调节范围为3-5V，对应输出电压为180V-300V。
通过5、13脚的外部调节电压低于起控点时，此电压调节不起作用，此时模块的输出电压可由前面板的U-ADJ设定（出厂已设定为243V）；
通过5、13脚的外部调压电压高于起控点时，输出电压由此5、13脚的控制电压调节。此时前面板的U-ADJ调节不起作用（出厂已设定为243V）；
6、14脚：为外部关机端，当从外部将6、14脚短接时，模块关机，断开后，自动开机；
8、15脚：为模块故障信号输出端，详见表3和图7~9；
2、9脚：为均流并接端，连接后自行均流，用户不须过问此二脚；
3、4、7. 11、12脚：为空脚。
当模块并联，而模块综合报警接线时，如图10。        
当模块并联，而单台模块报警接线时，请将随机附带的故障报警插头接好线，并将插头插到相应的模块后面的故障报警插座上。
 
                             
 
 
 
 
 
8.2.2 用一体化插座的后面板，见图4
当用户有特殊需求时，如系统柜后接线困难、模块较频繁抽出和推入等，也可以选择一体化插座。该系列模块选择的是航空航天用的一体化热插拔插座，在此基础上，对大电流的插针和插孔做了相应的改进，经过大量的试验证明拉弧及闪络的影响极小，长期的现场运行，也验证了产品安全可靠性。
当选用一体化插头座时，三相交流输入、直流输出、接地及外部控制端口，均由一体化插座对应出线，DJL29插头座1—29脚功能于下，故障输出接点容量为DC24V，0.2A。
1脚为直流输出正                    
2脚为直流输出负
3脚为直流输出正                    
4脚为直流输出负                    
5脚为外部调流端输入正              
6脚NC                             
7脚为均流正                        
8脚为外部调流电压地                
9脚为公共地                         
10脚NC                             
11脚为外部调压地                  
12脚NC         
13脚为关机端正
14脚NC
15脚为故障端
16脚NC
17脚为外部调压正
18脚NC 
19脚为故障端
20、21、22、23、24、25、26脚NC
27脚为交流输入B
28脚为交流输入A
29脚为交流输入C
9.1 模块的外形及安装相关尺寸详见表 2。                                                       
9.2 安装要求及注意事项
9.2.1 模块与柜体安装支架的接触面应尽量掏空到*大掏空面积，使模块原有的散热孔不受遮挡。（切记：保持上下风道畅通）
9.2.2 模块安装到位后，用固定块将模块固定在柜体上。
注：固定块有两个功能：其一：有接地功能。固定块的一脚用M8螺栓与模块接地孔可靠联接同时另外一脚 与柜体可靠联接，使模块机壳地与柜体大地连通成一回路，避免接地不良。其二：有固定功能。
9.2.3 横梁由客户自己设计，热插拔模块用拖板可根据情况提供给客户。
9.3  安装前的准备：
9.3.1 安装前先检查外观有无损坏，当外观完好时，方可安装。模块出厂时，电压电流已整定好，若需重新整定，请按以下步骤进行：
a：电流整定（单模块）：将交流电源空气开关 ( 用户自配 ) 打到OFF，接入三相电源及所需负载，航空插头插牢旋紧后，把交流电源空气开关打到ON，调节I－ADJ到所需要的整定值。
注：若模块并联使用，一般把每台模块I－ADJ调整一致（顺时针调大）即可。
b：电压整定：调整U－ADJ到所需电压即可。
注：若模块并联使用，一般使用外部调压，此时建议把U－ADJ整定到系统浮充电压值。
9.3.2 准备好相应的并联线及输入输出插头，并按前述的接线，以及相应负载电流表电压表。
9.3.3 系统安装
a：模块交流输入空气开关打到OFF
b：接入航空插头并旋紧
c：插入并接线，并拧紧螺钉
d：接好外部控制线，并拧紧螺钉。
9.3.4  调试前注意事项
a：YN-HC系列模块具有良好的外控输出电流电压线性，且脱离监控也能正常工作在系统浮充状态。
b：YN-HC系列模块对应输出电压调节宽范围型和窄范围型，输出电压有两种电压控制曲线，即：
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
窄范围型--外控电压在1.5V以上有如下关系：即……
Δ1V→20V               
3V→240V                    
5V→280V            
2V→220V
4V→260V
宽范围型--外控电压在2.5V以上有如下关系：即……
Δ1V→60V                
4V→240V               
3V→180V     
5V→300V
c：YN-HC系列模块也同样具有良好的外控输出电流线性。
以YN-HC22010模块为例：
当外控电压大于1V时其电流有如下对应关系。即……
Δ1V→2A               
3V→6A       
2V→4A
5V→10A
YN-HC22020模块
当外控电压大于1V时其电流有如下对应关系。即……
Δ1V→4A              
3V→12A        
2V→8A
5V→20A
YN-HC22005模块
当外控电压大于1V时其电流有如下对应关系。即……
Δ1V→1A               
3V→3A        
2V→2A
5V→5A
YN-HC系列其他模块都依次类推。适应多种监控控制，任您选择。
9.3.5   调试
由于模块具有上述特点，所以模块可适应于开环和闭环的控制方式：
a：如果是闭环监控微机，通过监控设置均、浮充电压及充电电流等，启动监控微机，合上三相电源，看均、浮充电压是否正常。设置充电电流投入负载，看能否在预定的电流下工作，其余各项依次类推。
b：如果是开环控制，确定相应电压电流与外控电压关系。假设浮充240V均充250V，那么监控微机模拟输出控制电压分别设置为3V及3.5V（D型），就能达到均、浮充的目的。电流控制依次类推。
c：均流实验
1：当输出电流等于50% IMAX时，各模块均流度≤10%；
2：当输出电流大于50% IMAX时，各模块均流度≤5%。
a：航空插头：3芯、4芯各一个
b：固定块：5A一个，10A、20A各两个
c： DP15针插头一付（可选）
d：并联线一条（可选）
e：使用说明书一份
f：合格证一个
g：保修卡一张
h：拖板（此为选配件）
一体化插座配件：
a：热插拔插头及引线PCB板一套
b：使用说明书一份
c：合格证一个
d：并机线一条
e：拖板（此为选配件）
1.模块应包装好才能运输。运输过程中，不应有剧烈振动、撞击和倒置。
2.设备在保管中应放于通风良好的场所，避免高温、尘埃和金属粉末多的场所，应有防雨、防水、防潮、防日晒等措施。
注意：
严禁私自拆机，封标若有损坏，产品概不退换，一切修理费用自理。
因自冷模块的质量大，在运输过程中，请与系统分开包装。敬请原谅。

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