西门子步进电机驱动器

电源屏采用模块化结构和电力电子技术，是具有实时监测、报警、记录及故障定位功能的供电设备。

铁路信号智能电源屏是向铁路信号设备供电的重要设备，具有两个功能：

（1）基本供电功能

根据不同规模的站场、不同的联锁方式、不同的轨道电路制式、不同的区间自动闭塞方式、不同信号设备的供电要求，选配不同频率、不同容量、不同电压种类的交、直流电源单元，组合成各种继电联锁电源屏、驼峰电源屏、区间电源屏或综合信号电源屏，完成向各种信号设备供电的基本功能。

（2）智能管理功能

应用计算机技术，对供电系统各个环节、关键器件的运行参数、状态进行监测、管理、记录、通信、报警、分析等。项目小结众所周知，制造开关电源设备的技术理论基础是电力电子技术，也就是说电力电子技术的进步是推动开关电源设备发展的前提。有了先进的电能变换技术，就可以使电能的利用更趋合理、高效、**和方便。从电能变换的发展历程来看，早期主要依靠旋转式的电动机和发电机来实现交流电与直流电之间的变换，现在完全可以依靠电能变换电路来实现交流与直流的变换，历经了由“动”到“静”的过程，电能变换技术主体内容也演变为现代电力电子技术。因此，关注开关电源设备的发展趋势，实际上在很大程度上就是关注现代电力电子技术的发展的技术基础。

同步整流技术就是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流

西门子步进电机驱动器

压造成的死区电压。功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压的相位必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。

同步整流的MOSFET控制通常分为三种方式，即由变压器绕组直接驱动控制、由控制IC驱动控制及专用驱动控制电路控制。对于非隔离型变换器，同步整流的MOSFET控制通常由控制IC驱动控制，具有控制时序准确、驱动电压恒定、不受输入或输出电压影响的优点；对于隔离型变换器，同步整流的MOSFET控制通常采用另外两种方式。

目前，同步整流技术在DC-DC模块电源领域得到了广泛的应用。随着MOSFET设计工业技术的进步，当今的MOSFET的性能大大提高。例如，IR公司的MOS管IRF7821，其*大导通电阻仅为9.1mΩ，开关时间小于10ns，栅电荷仅9.3nC，而且在逻辑电平下驱动即可。同步整流技术几乎可以应用到各种电路拓扑，并且可以与其他技术相结合，从而形成了各具特色的同步整流技术。例如，有源钳位技术与同步整流技术结合，实现了软开关同步整流技术，进一步降低了同步整流MOS管的开关损耗，效率也得到了进一步提高。同步整流技术的关键在同步整流管的驱动控制上，不同的驱动方式对效率的影响有较大差别。

（4）软开关功率变换技术通时，二极管反向恢复过程已经结束，因此二极管反向恢复问题亦不存在。di/dt和dv/dt的降低使得EMI问题得以解决。由此可见：软开关技术在改善功率器件开

西门子步进电机驱动器

换器的设计发生了革命性的变化。软开关技术的应用使电力电子变换器具有更高的效率、更高的功率密度、更高的可靠性。正因为如此，软开关技术从理论一出现就显示出了蓬勃的生命力，受到各国专家学者的广泛重视，至今仍是电力电子领域比较活跃的研究方向之一。

软开关的分类方法有很多，广义上的软开关可以分为借助电路控制信号的合理安排以实现软开关，泛称为控制型软开关电路；在电路中增设缓冲电路以实现软开关，泛称为缓冲型软开关电路；在直流侧或交流侧设置谐振电路以实现软开关，泛称谐振型软开关电路。而本书所指的狭义软开关变换器，从功率器件实现软开关的工作模式出发，可以分为QRC、零开关PWM变换器（Zero Switching PWM Converter）和零转换PWM变换器（Zero Trans-ition PWM Converter）；按照其实现软开关而采取的时间-比率控制方式，软开关技术可分为脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation，PFM）方式、PWM方式和移相（Phase Shifted，PS）控制方式。

在上述几种软开关技术中，PS控制方式由于不需要额外增加或增加很少的谐振元件及辅助开关，同时容易输出较大功率，因而在开关电源领域得到了非常广泛的应用。

（5）控制技术

在开关电源的控制技术中，常用的控制方式有电流型控制、多环控制、电荷控制及单周期控制，其中电流型控制、多环控制已得到较普遍应用；电荷控制及单周期控制使得开关电源动态性能有了很大的提高。下面将分别加以阐述。④具有良好的并联运行能力。

目前，随着电流型控制集成控制器的出现，电流型控制技

越多地被应用于实际的设计当中。电流型控制包括：峰值电流型控制和平均电流型控制。后者是在前者的基础上发展起来的，两者均为双环控制系统，即一个电压环和一个电流环。峰值电流型控制的特点在于：在电流环中，检测的只是开关电流的峰值，而无补偿环节。该控制方法仅适用于降压式电路。平均电流型控制在电流环中引入了一个高增益的电流误差放大器。电流误差放大器的同相端电压反映了参考电流的大小，检测到的电感电流经电阻变换网络，转换为电压信号送入电流误差放大器的反相端。平均电流型控制的优点是：

①选取合适电路参数，可保证控制电路的稳定性和快速调解电感电流，电感电流紧密跟踪网侧电压波形，用较小电感即可使谐波电流含量大大降低；

②不需斜率补偿，但为了保证可靠工作，在一定开关频率下需有环路增益限制；

③抗噪能力强；

④对各种不同的电路拓扑均有良好的控制效果。

电流型控制适用于非线性负载。如果负载是线性的，则采用多环控制效果比较好，在多环反馈控制结构中，一般是将电容电流波形反馈环作为内环，电容电压波形反馈环作为外环，电容电压有效值反馈环作为*外环。

电荷控制技术是近年来提出的一种新型控制技术，其工作过程为：在第一开关周期的开始处，用定频时钟开通功率级的有源开关，对开关电流取样和积分，当积分电容上的电压达到控制电压时，关闭功