现代电源
浅述现代飞机电源的发展
源、电源保护、调节、稳定、检测电路等部分组成。现代飞机的电源系统包含四种类型。现代飞机电源的发展趋势
将是我们主要探 讨的问题 。
关键 词 ：现代飞机 ；电源 ；发展趋势 ．
中图分类号：Ｖ ２ ４ ２ ． ２
一
文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ２ ９ — ０ １
Байду номын сангаас
引言 飞机 上的 电源系 统主要是 向飞机上 所有的用 电设备提 供 电能服务 的，如 ：飞行控制系统、武器控制 系统 、照明及防冰 设置、各种 电子设备、生活设施等 。飞机 电源 系统 的供 电质量 及其 可靠性程度影 响着飞机 的正常工作， 是保证。 飞机完成安全 飞行和作战任 务的基础 。随着科学技术的不断进步 飞 机 电源 系统逐渐 发生了变化 。 现代飞机 有很 多各种电子设备组成，这些电子设备加大 了
二 、 飞机 电源 系统 的发 展 过 程 随着 国际航 空科 学技术的迅猛发展 ， 飞机在飞行速度 、 飞
行高度、飞行航程 、作 战性 能等方面均有 了较大提高。因此 ， 飞机上的各种电子设备在不断增加 ， 用 电量的增加也对飞机 电 源系统 的系统结构和控制程度提出了较 高的要求 。 现代 飞机 电 源系统 的发展主要经历了 ２ ８ Ｖ低压直流 电源 、２ ７ ０ Ｖ高压直流 电源 、 ４ ０ ０ Ｈ ｚ 恒 频交流电源、 ３ ６ ０ — ８ ０ ０ Ｈ ｚ １ １ ５ ／ ２ ０ ０ Ｖ变频交流电 飞机发 展的趋势 。 其大容量的供 电系统、 广泛 的采用 电力动作 源。 技术 ， 不仅可 以减低飞机的重量 ， 还能提 高飞机 的可靠性和维 （ 一 ）低压直流 电源系统 修性 ，更能降低飞机的运营 成本 。例 如：Ｂ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ ７ ８ ７ 飞机就是 这 是飞机最 早采用 的电源系统 ，５ Ｏ年代 以前 的飞机电源 款典型的 “ 多 电”商用飞机，它的设计 更接近于 “ 全 电”飞 系统都 是这汇 总电源 系统 。 目前仍在很多小型飞机和直升飞机 机 ，它 的总发电功率是 １ ４ ５ ０ Ｋ Ｖ Ａ 。这款飞机的 电源 系统不同于 上使用 。 这是飞机 电源 系统 发展 的重要里程碑 。 飞机 的这种直 过 去的波音飞机 ，飞机上 的 电源来 自于安装在 发动机上 的 ４ 流 电源 系统的发 展经 历了将近一百年的 时间 ， 它的额定 电压也 个 ２ ３ ０ Ｖ交流 ２ ５ ０ ｋ Ｗ的变频发 电机和安装在辅助动力装置上的 由最初 的 ６ Ｖ 、１ ２ Ｖ转变为如今 的 ２ ８ Ｖ ０该 电源系统主要 由直流 两个 ２ ３ ０ Ｖ交流 ２ ２ ５ ｋ ￣的变频发电机共 同构成 的。Ｂ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ ７ ８ ７ 发 电机 、调压器 、保 护器 、滤波器组成 。 飞机取 消了原有 的气源系统。 这种设计不仅又花 了飞机能源的 （ 二 ）高压直流 电源系统 使用 ，更提 高了飞机发动机的使用效率 。再例如 ：Ｆ ＿ ３ ５战斗 ２ ７ ０ Ｖ的直流高压 电源系统 曾经被美国的 Ｆ 一 １ ４ Ａ战斗机使 机就是一款 典型 的 “ 多电”战斗机，它的技术更先进 ，它是完 用 ，在局部配置了高压直流供电技术 。该系统有发 电机 、控制 全按照 “ 多电”飞机来 设计 的，这样的设计使得该款战斗机能 器组成 。美 国的 Ｆ 一 ２ ２ 、Ｆ － ３ ５两款 战斗机分别采用 了 ６ ５ ｋ Ｗ ＼ ２ ５ ０ 携带更多的高能武器 。 ｋ Ｗ的 ２ ７ ０ Ｖ高压直流发 电系统。这也将是今后 飞机 电源发展的 总之 ，飞机 的电源系统 的优劣将 直接 决定 飞机 的使用性 主要 方 向之 一 。 能， 随着科技的进步、 社会的发展 ， 飞机 的性能将被不断提升 ， （ 三）恒频 交流 电源 系统 从 飞机 电源系统的发展规 律， 我们可 以猜测到未来飞机 电源 系 随着科 学技 术的不断进步 ，飞机上 的电子设备不断增加 ， 统 的发展方 向： 未来 飞机 电源将朝着大功率、小型化 、可靠性 也就增加了飞机 上的用电量 。 同时还对飞机电源的供 电质量提 高的方 向发展 ， 这也是各国战斗机 、民用飞机 电源系统发展的 出 了较高的要求， 原来 的低压直流 电源 已经不能继续满足飞机 必然趋势 。 用 电发展的需要 ， 面对 这样 的挑 战， 飞机交流 电源系统得到 了 参考文献 ： 发展 。 恒频交流 电源系统主要是指恒速恒频交流 电系统、 变速 Ｉ １ 】 戴卫 力等． 航 空起 动／ 发 电 系统 的发展趋 势与研 究现状 恒频交流 电系统 。 恒频交流 电源 系统主要是通过恒速的传动装 Ⅱ 】 ． 航 空科 学技 术， ２ ０ １ ０ ， ０ ５ ． 置来使发 电机进行恒速运转 ， 最终产 生恒 频的交流 电。 这也是 ［ ２ 】 王舰 ． 浅析 民用飞机 电源系统发展趋 势【 『 】 ． 内江科技， ２ ０ ０ 目前全球各 国飞机使用较为普遍的一种 飞机 电源系统 。 而变速 ９ ， ０５ ． 恒频 交流 电源系统 则是通过 电子功 率变换器将变频 发电机输 【 ３刘铭 ３ ］ ， 黄纯洲 ， 李 勤． 飞机机载机 电 系统 多电技 术的发展 出的变频交流 电转变为恒频交流电 。 该电源系统主要是 由飞机 现 状 ｍ． 航 空科 学技 术 ， ２ ０ ０ ５ ， ０ ６ ．
《现代电源技术》试题题库
现代电源技术1.在实际应用中，线性稳压电源与开关稳压电源是如何取长补短而构成一种理想的现代稳压电源的？A.线性稳压电源退位于开关稳压电源的末位稳压电源；B.开关稳压电源退位于线性稳压电源的末位稳压电源；C.开关稳压电源并联线性稳压电源的末位稳压电源；D.线性稳压电源串联开关稳压电源的末位稳压电源。
答案:A2.单相电网电源插座中，《安规》规定地线（安全地）、零线（N）和火线（L）的颜色为下列哪一种？A.地线（安全地）红色、零线（N）黑色、火线（L）花色；B.地线（安全地）黑色、零线（N）红色、火线（L）花色；C.地线（安全地）红色、零线（N）花色、火线（L）黑色；D.地线（安全地）花色、零线（N）黑色、火线（L）红色。
答案:D3.线性稳压电源电路中，功率调整管工作状态正确的为下列哪一种？A.高频开关状态；B.低频线性放大状态；C.低频开关状态；D.高频放大状态。
答案:B4.开关稳压电源电路中，功率管工作状态正确的为下列哪一种？A.低频开关状态；B.低频线性放大状态；C.高频开关状态；D.高频放大状态。
答案:C5.电源电路中，滤波电解电容正确的连接方法为下列哪一种？A.正极性接低电平，负极性接高电平；B.与极性无关；C.正极性接高电平，负极性接低电平；D.与无极性电容连接方法相同。
答案:C6.方波的傅里叶变换公式中，下列哪一种说法是正确的？A.具有偶次和奇次谐波；B.只有偶次谐波，没有奇次谐波；C.只有奇次谐波，没有偶次谐波；D.不但具有偶次和奇次谐波，同时还具有直流分量。
答案:B7.矩形波的傅里叶变换公式中，下列哪一种说法是正确的？A.同时具有偶次和奇次谐波；B.只有偶次谐波，没有奇次谐波；C.只有奇次谐波，没有偶次谐波；D.不但具有偶次和奇次谐波，同时还具有直流分量。
答案:A8.在升压型（BOOST）DC-DC变换器拓扑电路结构中，下列哪一种说法是正确的？A.功率开关导通期间，二极管正偏也导通；B.功率开关导通期间，二极管反偏不导通，储能电感储存能量；C.功率开关关闭期间，二极管反偏不导通；D.功率开关导通期间，储能电感向负载释放能量。
现代电力电子及电源技术的发展趋势
现代
护署 １ ２ ６ １ ９ 年 月 ７日 “ ９ 能源之星 “ 计划规定 ，
１ 前言 ．
桌上型个人电脑或相关 的外 围设备 ，在 睡眠状
电力 电子技术早在 ２ ０世纪 中期就 已出现 ，
态下的耗电量若小于 ３ ０瓦，就符合绿 色电脑 的
色电脑相关的高效省 电电源 ，根据美 国环境保 便维护 ，且安装 、增加 非常方便 。一般都 可直
作者 简介 ：高艳青 ，女 ，山西吕梁人 。本科 工程 师 ，研 究方向 ：电子技术发展 。
一
３ — ３
维普资讯
接装在标准控制板上 ，对二次 电源 的要求是高 数 、多信息 的提取与分析 ，达到预知 系统各种 功率密度 。因通信 容量的不断增加 ，通信电源 工作状态 的 目的，进而提前对 系统做 出调整 和
飞猛进 ，人们将功率器件与微处理器进行有机 的发展。高频小 型化的开关 电源及其技术 已成 地结合 ，产生 了 自动 化 工业 的革命 。８ ０年 代 为现代通 信供 电系统 的 主流。在通 信 领域 中 ， 末 ，Ｍ ＳＥ Ｏ Ｆ Ｔ和 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ的问世和发展 ，使传统 电 通常将整流器称 为一 次电源，而将直流 一直流 Ｄ／Ｃ 力电子技术进入现代 电力 电子技术时代。其 发 （ Ｃ Ｄ ）变换 器称 为二 次 电源 。一次 电源 的
同时使上述控制获得加速平稳 、快速响应的性 技术迅速发展 。德国西 门子公 司采用功 率晶体
能 ，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波 管做主开关 元 件 ，将 电源 的开关 频 率 提 高 到
器代替变阻器可节约电能 （０ ３ ） 。直流斩 ２ ｋ ｚ ２ —０％ ０ Ｈ 以上。并将 干式变压器技 术成功 的应用 波器不仅能起调 压的作用 （ 开关 电源） ，同时 于高频高压 电源 ，取消了高压变压器油箱 ，使 还 能起到有 效地 抑制 电 网侧 谐波 电流 噪声 的 变压器系统 的体积进一步减小 。
现代汽车42V电源系统新技术
现代汽车４２Ｖ电源系统新技术作者：刘晓岩来源：《中国新技术新产品》2009年第07期摘要：现代汽车需要更多的电力以便把最新的技术融入在他们的设计中。
目前的14伏电源总线的已成为不足。
解决方案就是把一个42伏的电源系统应用到未来的汽车，提供汽车所需要的必要电力。
这些即将到来的变化将改善燃油效率，提高动力，使汽车变得更安全，舒适，方便。
关键词：新技术；42伏电压系统；启动机与发电机一体化1为什么要采用42V 电力系统20世纪80年代以来，汽车上采用的电子新装置和新技术不断增多，汽车的电能消耗量不断增加,使汽车原有的电能供应系统出现严重不足。
现在广泛使用的12V 汽车电源已经有50 多年的历史了。
然而，随着汽车技术的快速发展，越来越多的电子元件被应用于汽车之上，在过去的20 年里，汽车上电能的消耗量增加了一倍之多。
12V 电源能提供的能量大约在3KW 左右，由图2可见，传统12V 汽车电源将严重限制未来汽车的发展。
2 为什么要采用42V 电力系统由电功率计算公式P=IU可知，在现有蓄电池或发电机直流供电系统中，当供电电压是12V额定电压时，要想为大功率用电设备或装置提供电能，必须大大提高蓄电池输出电流或大幅度增加交流发电机的输出电流。
低电压大电流输出会极大地伤害蓄电池，降低蓄电池的使用寿命甚至报废蓄电池，低电压大电流输出会降低爪极式交流发电机的效率。
为了降低直流输电线路上的电阻热损耗，导线的截面积将增加几倍，这样不仅增加了整车装备的重量，而且对发动机机舱和车厢内的空间布置也会带来困难。
提高蓄电池电压和提高交流发电机输出电压以满足汽车电子电器用电功率提高的需要，是现代汽车直流供电系统的一个主要的解决办法。
为什么电源电压不提升得更高一些？为什么不是60V 或100V？因为根据欧洲的安全法规，人体的安全电压在50V 以内，任何超过60V电压的系统，在导线及连接处都要有特殊的绝缘措施，这将势必增加系统的重量和提高成本。
现代开关电源为什么要采用PFC技术----开关电源滤波电容的危害(1)
现代开关电源为什么要采用PFC技术----开关电源滤波电容的危害郝铭开关电源效率高、适应电压范围宽、功率大已经被电器设备广泛的采用，但是它的负面作用随着大量的应用也逐步显现，这就是在开关电源电路中一般是采用整流后直接滤波的方式向后级电路提供直流供电，这种整流后直接滤波的方式造成的供电线路中电流波形的严重畸变而产生的危害已经到了不解决不行的地步了。
为什么会有这么严重的危害？我们下面用二极管半波整流电路为例加以解释；图1是半波二极管整流电路的四种不同的电路（由上至下）；图1-1是二极管整流后只有一只负载电阻R；图1-2是二极管整流后只有一只滤波电容C；图1-3是二极管整流后只有一只负载电阻R和滤波电容C；图1-4是二极管整流后只有两只负载电阻R和滤波电容C。
图1-1：当交流市电加到整流二极管上时；交流电的正半周二极管导通经过负载电阻R 形成电流；交流市电的每一个周期中（00～3600）只有正半周（00～1800）到来时整流二极管正偏导通，也就是在正弦波整流电路中；二极管的负载是阻性时，每一个正弦波的正半周二极管均导通；二极管的导通角为：1800，（图中阴影部分是电流波形）可以看出阻性负载的整流电路，二极管流过的电流其波形、相位和所加的市电电压波形、相位是相同的。
图1-2：当交流市电加到整流二极管上时；在第一个周期的00～3600中由00开始二极管开始导通施加于二极管上的电压瞬时值逐渐增大，随着导通角的增加，二极管的导通电流也逐渐加大，由于二极管的负载是一只滤波电容C，那么二极管流过电流对电容C充电，随着输入正弦波交流电角度的不断增加，输入电压的瞬时值不断增加，到达900时，达到最大值（峰值：311V），并且电容C上的电压也达到最大值（311V），接着输入电压的瞬时值由正半周的900～1800时，其瞬时值逐步下降，由于电容C在峰值时充电电压达到311V，此电压无法释放，始终维持在311V，此电压同时也加在整流二极管的输出端，这样在二极管输入端的电压不管在其它任何时候，（由00～3600～7200.。
现代电力电子及电源技术的发展趋势
高频小型化的开关电源及其技术 已成 为现代通信供 电系 当前， 力电子作为节能 、 才 、 电 节 自动 化 、 能化 、 电一 体 化 的 基 电源 的发展 。 智 机 在 通 而 直 础 ， 朝 着 应 用 技 术 高 频 化 、 件 结 构 模 块 化 、 品性 能 绿 色 化 的 方 向 统 的 主流 。 通 信 领 域 中， 常将 整 流器 称 为一 次 电源 ， 将 直 流一 流 正 硬 产 ＤＣＤ ） 发 展 。在 不 远 的将 来 ， 电力 电子 技 术 将 使 电 源技 术 更 加 成 熟 、 济 、 经 实 ｆ ／ Ｃ变 换 器 称 为 二 次 电源 。一 次 电源 的 作用 是 将 单 相 或 三 相 交 流
用 ， 现 高 效率 和 高 品质 用 电相 结 合 。 实
２． 电力 电子 技 术 的发 展 现 代 电力 电子 技 术 的发 展 方 向， 从 以低 频 技 术 处 理 问题 为 主 的 是 传 统 电力 电子 学 ， 以高 频 技 术 处 理 问题 为 主 的 现 代 电力 电 子 学 方 向 向 转 变 。 电力 电子 技 术 起 始 于五 十年 代 末 六 十 年代 初 的硅 整 流器 件 ， 其 发 展 先 后 经历 了 整 流 器 时代 、 变 器 时 代 和 变 频 器 时 代 ， 促 进 了 电 逆 并 力 电子技术在许 多新领域 的应用 。 八十年代末期和九十年代初期发展 起来 的、 以功 率 Ｍ０ Ｆ Ｔ和 Ｉ Ｂ 为代 表 的 、 高频 、 压 和 大 电 流 于 ＳＥ ＧＴ 集 高 身 的功 率 半 导 体 复 合 器 件 ， 明传 统 电力 电 子 技 术 已 经 进 入 现 代 电 表 力 电子 时 代 。 ２１整 流 器 时 代 大 功 率 的工 业 用 电 由工 频 （０ ｚ交 流 发 电 机 提 ． ５Ｕ ） 供 ， 是 大 约 ２ ％的 电 能 是 以 直 流形 式 消 费 的 ，其 中 最 典 型 的 是 电解 但 ０ （ 色 金 属 和 化 工 原 料 需要 直 流 电解 ）牵 引 （ 有 、 电气 机 车 、 传 动 的 内燃 电 机 车 、 铁 机 车 、 市 无 轨 电 车 等 ） 直 流 传 动 （ 钢 、 纸 等 ） 大 领 地 城 和 轧 造 三 域 。大 功 率 硅 整 流 器 能 够 高 效 率 地 把 工 频 交 流 电转 变 为 直 流 电， 此 因 在六十年代和七十年代。 大功率硅整 流管 和晶闸管的开发与应 用得 以 很 大 发 展 。当时 国 内曾 经 掀 起 了一 各 地 大 办 硅 整 流 器厂 的热 潮 ， 股 目前 全 国大 大 小 小 的制 造 硅 整 流器 的半 导 体 厂 家 就 是那 时 的产 物 。
现代双向电源原理及应用
现代双向电源原理及应用现代双向电源是指能够实现正向和反向电能转换的电源系统。
它具有双向能量流动的特性，能够将电能从直流到交流或者从交流到直流进行转换。
这种电源系统在现代工业和生活中应用广泛，可以用于电动车充电、太阳能发电系统、UPS 电源系统等领域。
现代双向电源的原理主要是通过控制功率电子开关器件，如MOSFET、IGBT等，实现电能的双向转换。
它包括两个主要部分：直流-交流（DC-AC）变换和交流-直流（AC-DC）变换。
双向电源在不同工作模式下可以实现以下功能：1. AC-DC模式：在家庭太阳能发电系统中，双向电源可以将交流电转换为直流电，用于充电电池或供电给直流负载。
2. DC-AC模式：在电动车充电系统中，双向电源可以将直流电转换为交流电，用于向电动车供电。
3. 双向模式：在UPS电源系统中，双向电源可以实现双向转换，既可以将交流电转换为直流电用于充电电池，也可以将电池的直流电转换为交流电供电。
在实际应用中，双向电源通常由功率电子开关器件、控制电路、输入输出滤波器、变压器等部分组成。
控制电路通过检测输入电压和电流，对功率开关器件进行PWM控制，实现电能的双向转换。
而输入输出滤波器则用于抑制电磁干扰和滤除谐波，保证系统的稳定运行。
双向电源在现代生活中有着广泛的应用，以下是几个典型的应用场景：1. 太阳能发电系统：随着太阳能发电技术的成熟，家庭太阳能发电系统逐渐普及。
而双向电源可以将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，供电给家庭用电设备，并且将多余的电能存储到电池中，以备不时之需。
2. 电动车充电系统：随着电动车的普及，便捷、高效的充电系统成为了电动车用户非常关注的问题。
双向电源可以实现从电网直流供电或者电动车电池供电，转化为交流电以供给电动车，同时也可以将电动车动能回馈到电网中。
3. UPS电源系统：UPS（Uninterruptible Power Supply）系统被广泛应用于电信、金融、医疗等需要高可靠性电源保障的行业。
现代汽车的电源新技术
现代汽车电源新技术简介 (3)一.42V电源系统的关键装置 (3)1.1起动/发电机复合装置 (3)1.2DC/DC转换器 (3)二．42伏汽车电源系统的优点 (3)2.1电源系统更为高效 (3)2.2部件功能更好 (4)2.3燃油效率提高 (4)2.4排放降低 (4)2.5降低固态电路使用成本 (4)2.6设计更灵活性 (4)2.7新技术的应用成为可能 (4)2.842V电源系统对汽车零部件的影响 (5)2.9对整车的影响 (5)2.10对发动机的影响 (5)2.11对电动机和电磁阀的影响 (5)2.12对照明系统的影响 (5)2.13对电路开关和连接器的影响 (5)三．42V电源系统现状 (6)简介42V电气系统单一电压的42V电气系统具有使用效率高、控制系统较为简单、配用电池为一组同等电压的蓄电池等特点,其核心是集成式启动—交流电机系统(integrated starter alternator简称为ISA)。
该系统集电源启动供电和交流电机发电两大功能于一身,可以实现更强大的电力供应以及具有良好的起步—停车特性,并因此具有更佳的燃油经济性和更低的有害气体排放。
该系统还可以在低发动机转速下有效提速,并可以显著缓冲引擎的扭矩脉动。
该系统的独到之处还在于与之相配的车用电源系统由蓄电池组和超级电容器组成。
但在现有的生产工艺和人们对价格的认可方面还未能普及。
一.42V电源系统的关键装置1.1起动/发电机复合装置由于电气系统中交流发电机具有较大的输出功率,为了合理利用资源,利用交流发电机的可逆性,再配置一套半导体整流—逆变功率转换器,将交流发电机和起动机合成为一个起动/发电机复合装置。
起动发动机时,42V电池通过整流—逆变功率转换器向起动/发电机复合装置供电,复合装置工作在起动状态;当发动机起动后,整流—逆变功率转换器工作在整流方式,复合装置工作在发电状态,向42V 电池充电,并向其他用电设备供电。
在发电状态,可根据需要输出不同的电压。
现代电源技术知识点
现代电源技术知识点一、知识概述《现代电源技术知识点》①基本定义：现代电源技术简单说呢，就是研究各种电源怎么工作的技术。
电源大家都知道吧，像手机充电器、电脑的电源，能提供电的东西。
电源技术就研究怎么把电从一种形式转变成另一种形式，让电源更好地供电。
②重要程度：在现代科技里地位挺高的。
没有好的电源技术，我们那些电子设备就不能好好工作。
比如要是没有先进的汽车电瓶技术，电动汽车就跑不远。
这门技术关系到很多行业的发展，像电子设备制造、新能源汽车等。
③前置知识：得先懂点基础电学知识，像电压、电流、电阻的概念。
如果不知道这些，理解现代电源技术就像没学过拼音念古诗，根本进行不下去。
④应用价值：实际应用场景太多啦。
在家里，各种电器都需要合适的电源。
在外面，电动汽车充电站靠的也是现代电源技术。
还有那些大型的数据中心，没稳定的电源保障就会出乱子。
二、知识体系①知识图谱：在电气工程学科里，现代电源技术和一些电子电路知识、电力变换知识这些相邻，就像一群小伙伴里的一员，大家互相配合。
②关联知识：和电子元件知识联系密切。
知道电子元件的特性，才能更好地制作电源。
还有自动控制技术，电源常常需要自动控制来保证稳定输出，像两口子过日子，互相帮衬着。
③重难点分析：难点在于电源的效率提升和稳定性保障。
效率提升像减肥一样，要丢掉那些没用的东西，还不能影响功能。
稳定性保障就像骑自行车走直线，不容易。
关键在于对电路设计和控制策略的掌握。
④考点分析：在学校考试里，可能会让你设计个电源电路，或者分析电源故障，就像给你个任务，看你能不能完成好。
考查方式除了笔试题，没准还有实验操作题。
三、详细讲解（这里按理论概念结合实践应用类的框架来讲解）①概念辨析：现代电源技术核心概念就是围绕电的转换、调控和管理。
电转换包括把交流电变成直流电，或者变电压变电流之类的。
调控就是让电源输出稳定，不能一会儿大一会儿小。
管理就是考虑电源的整个使用寿命、安全等方面。
②特征分析：高效性这是很重要的特点。
现代便携式设备电源技术研究与应用
精品课件-现代电源技术(王建辉)-第5章
第五章 太阳能供电系统
（2）占地面积大。由于太阳能能量密度低，这就使得光 伏发电系统的占地面积会很大，每10kW光伏发电功率占地约 需100m2，平均每平方米面积发电功率为100W。随着光伏建筑 一体化发电技术的成熟和发展，越来越多的光伏发电系统可以 利用建筑物、构筑物的屋顶和立面，将逐渐克服光伏发电占地 面积大的不足。
第五章 太阳能供电系统 表5－1 主要国家光伏发展中长期规划累计装机量
年份 2008 2010 2020 2030
日本 1.97 8 30 205
欧洲
10 41 200
美国
5 36 200
中国 0.14 0.25 1.6 50
其他
4.75 89.8 1195
第五章 太阳能供电系统
我国的光伏发电市场需求发展速度一直较慢，在2008年 全球新装机容量中的比例和累计装机容量中的比例都很低， 2008年累计装机容量仅占世界总容量的1%，新装机容量在2% 左右。我国传统电价较低，使用光伏产品发电的经济性相对不 足。在财政部补贴政策公布之前，我国针对光伏产业的扶持政 策主要是《可再生能源法》中间接提到过的一些。2009年年 初，为了进一步加大减排力度，同时帮助两头在外的国内光伏 产业健康发展，我国政府出台了具有历史意义的国内光伏补贴 计划。此计划出台后我国的光伏产业走上了康庄大道，相继在 各地区建立了大型光伏发电站，装机量也一路攀升。图5－5所 示为2000—2008年我国光伏系统安装量及增速示意图。
第五章 太阳能供电系统
3. 对于太阳能发电来说，其发电过程没有机械转动部件，也 不消耗燃料，并且不排放包括温室气体在内的任何物质，具有 无噪声、无污染的特点，而且太阳能资源没有地域限制，分布 广泛且取之不尽，用之不竭，因此，与其他新型发电技术(风 力发电与生物质能发电等)相比，太阳能光伏发电是一种具有 可持续发展理想特征（最丰富的资源和最洁净的发电过程）的 可再生能源发电技术。其主要优点有以下几点：
现代化开关电源谐波分析及抑制方法
现代化开关电源谐波分析及抑制方法摘要随着电力电子技术在开关电源快速的发展，开关电源的应用在提高系统可靠性和效率方面显得尤为重要。
而开关电源的核心技术是电力电子技术，开关器件在导通和关断时会产生谐波成分和电磁干扰，影响系统的正常工作，降低电网电源功率因素，因此电力电子技术的快速发展，谐波的抑制已成为国内外同行专家关注的重点。
基于此，本文就针对开关电源谐波分析及抑制方法进行分析研究。
关键词开关电源；谐波分析；抑制方法前言开关电源具有效率高、体积小、重量轻、输出电压可调范围大、实现多路输出方便等优点，使用范围日益扩大，尤其在仪器仪表、通信及自动化设备中得到了广泛的应用。
但开关电源的广泛应用会造成严重的谐波干扰，因为谐波会沿线路产生传导干扰和辐射干扰，从而对电网产生污染，并影响用电设备的稳定和安全运行。
因此，无论从保护电网的安全运行，还是从使用电设备正常工作来看，对开关电源的谐波干扰采取一定措施加以抑制具有重要意义。
1 开关电源谐波产生的原因典型的开关电源类设备包括电子镇流日光灯、节能灯、计算机及显示器等，其在输入的交流电压经过输入电路整流、滤波后变成直流电压。
通过变换电路中的开关元件周期性导通、关断，逆变成交流电，再经输出电路将高频次级方波电压整流和滤波成直流后输出。
控制电路一般的控制方式是脉宽调制（PWM）方式，其作用是向驱动电路提供矩形脉冲，通过控制开关元件的占空比来达到改变输出电压的目的。
从原理分析，开关电源产生谐波的原因较多，其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要原因。
基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。
这是因为正弦波电源通过整流器后变成单向脉动电源已不再是单一频率的电流。
变压器型功率转换电路用以实现变压、变频以及完成输出电压调整，是开关稳压电源的核心，主要由开关管和高频变压器组成。
它产生的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲，其频带较宽且谐波比较丰富[1]。
现代电源技术 第1章 电源基础
电源概述
电子束焊机
电源概述
② 雷达专用高压电源 雷达行波管所用的高压电源要求整体性能良好，稳
定度好，并且具有各种保护功能。 另外，雷达一般都需要发射不同重复频率的高电压
窄脉冲信号，这种强功率脉冲一般是通过高压电源模块 将市电升至几千伏甚至几万伏的直流高压，然后由一个 调制器将直流高压调制为所需脉宽及频率的脉冲源以供 发射管使用。
几种具有代表性的特种电源：
① 电子束焊机专用高压电源
电子束焊机用高压电源技术要求主要为纹波系数和 稳定度，纹波系数要求小于1%，稳定度为±1%，甚至 纹波系数小于0.5%，稳定度为±0.5%，同时重复性要 求小于0.5%。以上要求均根据电子束斑和焊接工艺所 决定。高压电源必须符合电磁兼容标准，具有软起动 功能，防止突然合闸对电源的冲击。这种电源功率大 （达30kW），输出电压高（150kV），工作频率较高 （20kHz），而且对电压稳定度、纹波大小及输出电流 等均有较高的要求。
另外高压脉冲电源还被用于经络穴位理 疗仪和经颅磁刺激治疗系统中。
电源概述
计算机X线断层扫描
电源的常用技术指标体系
电源产品是一类特殊的商品，各个国家和地区对其使用安全性 和质量都有严格的要求，因此还专门设立了一些认证机构来验证评 价产品的安全性和质量。
中国国家强制性产品认证
美国保险商实验室
加拿大标准协会
美国联邦通信委员会
欧洲统一认证
电工产品合格测试与认证IEC体系
图1-8 通过相关认证后的产品印上的相应认证标识
电源的常用技术指标体系
输入技术指标
（1）额定输入频率 市电是人们经常使用到的最主要的电源输入，
其频率通常为50Hz或60Hz，但是频率并不是恒定 不变的，其在48～63Hz范围内变化往往不太影响 电源的特性。
现代电源技术2-41 17页 0.3 PPT版
器和电流限制闭锁器。在电源应用中选择100kHz额定频率，可使电磁干扰最 小，并使效率最高。微调电流基准可改进振荡频率精度。
（4）脉冲宽度调制器 脉冲宽度调制器提供电压型控制环，以驱动输出级 MOSFET，其占空比与流入控制脚的电流成反比例。该脚在RE两端产生一个 电压误差信号。RE两端的误差信号由一个典型角频率为7kHz的RC网络加以滤 波，以减少开关噪声的作用。该滤波误差信号与内部振荡器锯齿波相比较， 产生一定占空比的波形。当控制电流增加时，占空比则减小。由振荡器产生 的时钟信号置位一个寄存器，它使输出级功率管MOSFET变为截止。 占空比是由内部振荡器的对称性能来调节。调制器导通时间最短，可保持 TOPSwitch的电流消隐不受误差信号的影响。注意到在占空比开始变化之前， 必须使注入控制脚的电流为最小值。
源极脚（SOURCE）：再TO-220封装中，它是输出级MOSFET的源极连 线，接直流高压和主变压器原边电路的公共端与参考点；在DIP封装中， 它是原边控制电路公共端和参考点，并且有6个引出脚接地。
TOPSwitch-II器件是一种具有自身偏置和保护功能的变换器，它用 线性控制电流来改变占空比，能断开漏极输出端。它利用CMOS和集成 尽可能多的功能来实现高效率。与双极管和分立元件电路相比，重要的 是CMOS减少了偏置电流，集成化使其省略了几个外部功率电阻器。它 们原设计用于电流采样或提供初始启动电流。
（7）逐个周期式电流限制 逐个周期式峰值漏极电流限制电路，是利用输出级 MOSFET的导通电阻作为采样电阻器。电流限制比较器把输出级MOSFET导通状态是 的漏－源电压与门限电压相比较。高的漏极电流使VDS超过门限电压，并使输出级的 MOSFET截止，直到下一个时钟周期开始之前。电流限制比较器的门限电压是受温度 补偿的，由于温度影响改变输出级MOSFET的导通电阻RDS(ON)值，它使有效峰值电 流限制的变化减到最小。
现代电路发展历程
现代电力电子及电源技术的发展现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。
在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。
在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1. 电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1 整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。
大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2 逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。
变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。
在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。
DCAC 现代电源控制
3 电压电流双环反馈控制
★ 外环： 稳定低频输出正弦 电压；
★ 内环： 稳定高频调制输出 电流，围绕正弦波 动；
3 电压电流双环反馈控制
4 电压空间矢量控制 (SVPWM)
★ 旋转磁场
磁链圆
旋转磁场分析 磁链跟踪控制
电压SV轨迹分析 电压空间矢量控制
SVPWM
★ 基本矢量：上臂通－1、下臂通－0
k=1,2,3…自然数
★ 横向换流控制方式
无 直 通
§2-2 硬开关PWM逆变电路
1 单相桥式SPWM逆变电路
1、单极性调制 2、双极性调制
2 三相桥式SPWM逆变电路
1、同步控制方式 2、异步控制方式
§2-2 硬开关PWM逆变电路
★ 基本原理 等幅、等距、不等宽方波→正弦波
调压、调频
★ 电路构成构成
1 电压单环反馈控制
（电压平均值单环反馈控制方式）
★ 单结构简单，调节连续 ； ★ 响应速度慢：
主电路滤波、检测滤波 、 ★ P电I大压电波容形；开环，非线性 负载下，电压畸变严重；
1 电压单环反馈控制
（电压瞬时值单环反馈控制方式）
2 电流单环反馈控制
（电流滞环跟踪控制方式）
2 电流单环反馈控制
初始
★ 滞环越小，电流谐波越少，但开关频率越高 ；★ 电流波形调节速度快，一周期完成； ★ 一阶电路，无条件稳定； ★ 每周期iL变化相同， uL伏秒平衡，无磁偏； ★ 开关频率不固定；安秒不平衡，半桥不宜。
2 电流单环反馈控制
★ 开关频率固定 ，
同步开关控制 ；★ 高次谐波大于
滞环跟踪控制 。
（恒开关频率电流控制方式）
2 规则采样法 3 低次谐波消去法
现代电源技术教学大纲
现代电源技术教学大纲一、课程简介本课程是关于现代电源技术的教学大纲。
本课程旨在向学生传授现代电源技术的基本理论和实践知识，包括电源设计方法、功率转换技术、电源管理技术、开关电源技术、线性电源技术、交流电源技术等内容。
通过本课程的学习，学生将能够掌握现代电源技术的基本概念、原理和方法，能够独立进行电源的设计和应用。
二、课程目标1. 理解电源的基本原理和电源设计的基本流程。
2. 熟悉各种类型的电源，并了解各种电源的特点和应用。
3. 掌握功率转换技术、电源管理技术、开关电源技术、线性电源技术、交流电源技术等技术。
4. 能够独立进行电源的设计和应用。
5. 培养学生创新意识和团队合作精神，具有良好的职业道德和实验守则意识。
三、课程大纲第一章电源基础知识1.1 电源概述1.2 电源的基本特性1.3 电源分类1.4 电源设计的基本流程第二章功率转换技术2.1 变压器基础知识2.2 开关电源工作原理2.3 开关电源设计基本原则2.4 均衡磁联机构设计与应用第三章电源管理技术3.1 电源管理技术概述3.2 电源管理电路的设计3.3 电源管理芯片的应用第七章现代电源技术应用7.1 电源在通讯、医疗、工业等领域的应用7.2 电源技术在新能源领域的应用7.3 电源技术在智能家居、物联网等领域的应用四、教学方法1. 讲授内容通过讲授课程内容，传达电源技术的基本理论和实际应用经验。
2. 实验教学通过设计和实现电源的实验，让学生掌握电源技术的应用技能。
3. 项目实践组织学生分组进行电源项目的设计、开发和实现，培养学生的团队合作精神和实践能力。
4. 网络教学采用网络教学平台，提供教学课件和多媒体资源，方便师生交流和学习。
五、考核办法本课程的考核主要以实验、课堂考试和课程设计为主要内容，占总评成绩的60%；平时表现、课堂作业和互动讨论为其余40%。
要求课堂考试成绩在60分以上，其他各环节达到规定要求。
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1、通信电源是向通信设备提供直流电和交流电的电源装置。
通信电源是通信系统的心脏。
2、通信电源的供电方式可以分为集中供电方式、分散供电方式（直流供电系统可分楼层设置，也可以按各通信系统设置）、一体化供电方式。
3、接地系统分为交流接地、直流接地、保护接地和防雷接地、联合接地。
4、单端式开关稳压电源特点：价格低，结构简单，输出功率不高。
5、串联式开关电源也称斩波器属于降压型开关电源（电动摩托车的速度控制器以及灯光亮度控制器都属于串联式开关电源的应用）。
6、推换式变换器开关电源中的两个控制开关s1、s2轮流交替工作，其输出电压波形对称。
7、推换式变换器分为电流型、电压型两种拓扑结构。
主要区别是电流的输入级需要增加一个大电感L但不需要输出滤波电感；电压型的输入级没有大电感，但输出级必须接滤波电感L;
8、反击式变换器在反激拓扑中，开关管导通时，变压器存储能量。
负载电流由输出滤波电容提供，开关管关断时，变压器将存储的能量传送到负载和滤波电容，以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。
9、开关电源按控制方式可分为：脉冲宽度调制（PWM）、频率调制（PFM）都属于时间比率控制方式。
10、高频开关电源的基本拓扑结构和工作原理：
11、控制电路的分类：
12、ups是一种能为负载提供连续电能的电源系统。
13、
14、Ups各部分主要功能整流器（将市电或油机输入的交流电变成直流电，给逆变器提供能量，同时给蓄电池充电或浮充电。
）逆变器（将整流器或蓄电池送出的直流电逆变成稳定可靠且高质量的交流电能，供给重要负载。
）蓄电池组（为ups提供一定后备时间的电能输出）输出转换开关（进行逆变器向负载供电或由市电向负载供电的自动转换）
15、Ups特点供电可靠性高、供电质量高、效率高，损耗低、故障率低，易于维护。
16、Ups标准可以分为：后备式、线路互助式、双交换式。
17、双变换：ups正常工作时，电能经过了ac/dc、dc/ac两次变换供给负载。
18、无论市电正常与否，双变换式ups的逆变器始终处于工作状态。
19、冗余供电方式有：串联冗余方式、并联冗余方式、双总线冗余方式。
20、锁相环组成：鉴相器、环路低通滤波器、压控振荡器。
21、在5台ups并联系统中，允许其中两台同时出现故障，那么这个系统的冗余度就是5+2.
22、逆变器：将直流电能转换为交流电能的过程称为逆变实现这一过程的变换器称为逆变器
23、锂电池：ICR18650 直径约为18mm ，高约为65mm
24、阀控式密封铅蓄电池内部的电解液不是液态，而成胶态，故称胶态电池或胶体电池。
25、电池的放电特性：是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压和电解液密度随放电时间而变化的规律。
26、蓄电池的充电方式：恒压限流充电、恒流限压充电、恒流-恒压充电、脉冲电流充电、正负脉冲充电。
27、充电特性曲线：充电电流曲线、充电电压曲线、充电容量曲线。
28、恒流充电是为了恢复蓄电池的电压、恒压充电是为了恢复蓄电池的储能、浮充电是为了抑制蓄电池的自放电或保持储能。
29、恒流限压充电：在电池充电过程中，控制充电电流不变，电压随时间升高，待达到充电截止电压时充电结束。
此时充电容量是电流和时间的乘积
30、恒压限流充电：在电池充电过程中，控制充电电压不变，充电电流随时间不断降低，当充电电流低于设定值时，恒压充电结束。
此时充电容量是电流对时间的积分。
31、电解液温度升高有利于电池给出更大的容量，但是电解液的温度也不能升的太高。
32、容量的温度系数是指温度变化1度时蓄电池容量变化的量。
33、自放电：蓄电池无论工作或不工作，其内部都有放电现象，这无疑会消耗能量，这种现象称为自放电作用。
34、放电深度是指蓄电池使用过程中放电到何种程度开始充电。
35、蓄电池深度放电后，超过72h才补充电将导致蓄电池容量恢复困难。
36、太阳能光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。
37、太阳能转换效率低，光伏发电最基本的单元是太阳能电池组件。
光伏发电的转换效率指的是光能转换为电能的比率。
太阳能电池的转换效率低是阻碍光伏发电大面积推广的瓶颈。
38、太阳能光伏发电系统的构成：太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器。
39、控制器功能：防蓄电池过充电保护、防蓄电池过放电保护、系统短路保护、系统极性防反接保护、夜间防反冲保护。
40、太阳能光伏发电系统工作原理：在太阳光的照射下，经太阳电池组件产生的电流通过控制器供给给蓄电池或在满足负载要求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或在阴雨天气则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，或通过逆变器将直流电或转换为交流电供给给交流负载使用。
41、输出功率电压曲线的最高点称为最大功率点（MPP）、最大功率点跟踪（MPPT）
42、风力发电的基本工作原理：首先风力机吸收风能，将其转换为机械能，然后通过增速齿轮箱，将机械能传递给发电机，最后发电机将机械能转化为电能。
43、功率调节方式主要有：定桨距失速调节、变桨距调节、主动失速调节。
44、变流技术：用电力电子器件构成各种电力转换的电路，对电路进行控制以及用这些技术构成结构更为复杂的电力电子装置和系统。
45、一级boost升压电路将直流输入电压等级提高，系统控制简单，控制方法灵活，开关器件利用率高，逆变器具有输入电压稳定、逆变效果好、谐波含量低、经济性好的特点。
46、一个boost型PWM整流器可以同时实现整流和升压的作用。
47、低压穿越技术：当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直至电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间（区域）。
48、风光互补发电系统的主要设备：太阳能光伏阵列、风力发电机组、蓄电池组、卸荷负载、风力互补控制器、逆变器、直流负载、交流负载。
49、
50、电动汽车的核心是动力系统的电气化。
51、电动汽车的“油箱”电池组、电动汽车的“神经中枢”电力驱动及控制系统
52、电力驱动主模块：中央控制单元、驱动控制器、电动机、机械传动装置。
53、常用的充电电源有三种：相控电源、线性电源、开关电源。
54、感应耦合充电是一种利用电磁感应原理通过非接触的耦合方式进行能量传递的新型充电方式。
实现在电源和负载单元之间不需要物理连接的能量耦合。
55、电动汽车动力电池技术指标：比能量、能量密度、比功率、功率密度。
56、开关电源大致由：输入电路、变换电路、控制电路、输出电路组成。