具有宽范围适配能力的交流稳压电源

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具有宽范围适配能力的交流稳压电源 [复制链接]

基于广泛调查和长期积累的经验说明必须为军用电子装备配置高可靠性、高性能、高稳定性的交流稳定电源。宽范围适配能力包括：有效值稳压功能，在电压波形畸变率增大情况下，这一功能是十分必要的。还有特殊的环境条件、高可靠性、高稳压精度、良好的动态特性等等。我们从适配性出发研制成功新一代补偿式有效值交流稳压电源。

　　通常的补偿式存在三个缺点：稳压精度较低、可靠性差、响应速度慢（不宜承受冲击负载）。因此提出用无触点方式取代的方案，研制初期发现无触点补偿结构的最小调整量难以降低，这就限制了稳压精度的提高。从这一点出发，仍然采用机械式调压的方案，在保留机械式调压机构的同时开展了若干专题的研究工作。经过实践克服了补偿式的主要缺陷，小批产品的三项性能：稳压精度优于±0.5％；全负载冲击时最大过冲2.4％，动态恢复时间0.3s；MTBF达50000h。

　　新产品还具有以下特点：

　　（1）除了满足一般环境条件外，允许环境温度为－40～＋50℃，还能用于海拔4000m。

　　（2）有效值稳压功能实测结果：波形畸变率为20％时，输出电压有效值偏差0.2％。

　　（3）三相电压分调，允许各相负载不平衡度达100％，电压不对称度增量不高于0.3％。短时过载能力为160％、5min。

　　（4）可承受频繁的冲击负载，对各种阶跃干扰的响应均满足过冲≤0.5％。

　　经广泛使用考核，军用电子装备配置该稳压电源后避免了诸多故障，运行良好。

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讨论 　　（1）把电源设备看成产品，用户选用产品时用适配性的原则去考虑，即将电源的各种参数、性能看成电源的适配性。这样更容易实现最合理的选配。从这一点出发还可以按适配性对电源产品进行分类。这个认识仍将电源与负载分别作为独立的两个设备，它们之间存在适配性的关系。 　　（2）在狭义范围内将适配性定义为“电源设备与负载组成一个系统”在特定的条件下运行时，该电源的稳压和暂态供电指标能满足预期的要求。电源与负载所组成系统的这种特性称之为适配性。这里又提出一个新的观点，即“电源与负载组成一个系统”，在特定条件下这个观点有益于推动电源产品的研制。 　　（3）举例阐明这个观点。稳压稳频电源受到阶跃负载扰动时输出电压和频率有一过渡过程。为获得较小的过冲及稳定时间，早期曾采取大马拉小车的办法。这不仅增加初期投资，且运行及维修费用也相应增加。将电源与负载组成一个系统，调节器的控制量不仅取自电源的输出量，而且将扰动的参数变化引入调节器。结果大大降低了过冲和稳定时间。值得注意的是“组成一个系统”后，使得若干技术措施得以应用于这“一个系统”。 　　因此，电源与负载组成一个系统，按系统的要求来研制电源设备，将有助于获得更高技术性能的电源来满足特定负载的需求。 　　（4）电源与负载组成一个系统对电源的性能考核增添了新的内容，即根据运行特点归纳出特定项目的试验条件和试验方法。这类试验的内容可能是多种多样的，统称适配性试验。稳压电源用于雷达装置的适配性考核是一个例子，雷达运行对电源设备是强烈且频繁的冲击性负载，如果电源动态特性差则易引发故障甚至系统不稳定。这在现场条件下难以鉴别、判断和维修。针对这个情况设置了相应的适配性试验项目，用试验的方法预先考核电源用于雷达的适配能力。新研制的有效值稳压电源先经适配性试验，然后与多种型号雷达配用取得良好的效果。 　　适配性试验的项目设置、试验条件、试验方法必须有效地再现原有系统的运行状况，使得适配性试验结果可直接用来判断实际运行情况。 　　（5）未来电源的适配性研究是电源产品发展的方向之一。例如纳米技术的应用引起各方的充分关注，与之相适应的电源研究是个重要的发展分支。 　　（6）适配性也涉及电源产业的生产管理。例如供需双方原有的关系中一方是出产品，另一方是选用。现在看起来这只是两者关系的一个方面。另外还可以由用户提出要求，制造厂从设计到制造的全过程都必须满足该特定的需求。