工业电源模块

　　工业电源模块是指以提供给电子设备工作的直流电为核心，由直流变换电路、保护电路和电源管理电路组成。在电力电子领域，电源模块一般采用高频开关变压器或开关磁阻变压器作为变换设备的核心元件。它可以通过内部的电磁感应，将高压直流电转换为高频交流信号。随着电子技术的不断发展，电力电子器件也在不断地提高和改进。随着新型器件和技术的出现，高效率、低噪声、长寿命等性能指标也越来越受到人们的重视。开关磁阻变压器是一种新型的电力变压器器件，它具有体积小、重量轻、损耗低、效率高、成本低等优点，而且易于与其他设备连接。开关磁阻变压器主要由主电路和辅助电路两部分组成。其中主电路是把主电源变换成交流电压或电流信号的开关磁阻变压器；辅助电路主要包括控制逻辑门、输出控制单元和保护逻辑元件等。

　　1、交流输出

　　电源模块的输出电压、电流的大小取决于它所需要控制的输入信号，即负载之间所需要维持的电压（如图1）。输出电路由开关变压器（图1）及整流变换等基本电路组成。开关变压器通过初级线圈的磁通变化来实现输出电压、电流值的变化，其中输出直流电压和电流信号是由两个线圈在交流电磁场中受到磁化而产生的，因此它有直流、交流之分。开关磁阻变压器通常有交流输出和无交流输出两种形式。如果要使一个负载得到稳定的恒流/恒压（如图2），就必须使该负载在恒流/恒压（如图3）期间保持恒定电流。如果要求该负载在恒流/恒压期间以稳压方式工作（如图4），就必须使其在稳定运行中具有稳压特性（如图5）。为了能够准确控制输出功率，需要将电源模块中所有的控制逻辑单元和保护逻辑单元组合起来共同进行控制；并且，还需要有一定数量的保护逻辑单元来监视电源模块内所有器件的工作状态。

　　2、保护功能

　　一般采用的保护电路有过压、欠压保护电路和缺相保护电路。过压保护：该电源模块的输入输出均有过压继电器，当输入电压超过限定值时，会自动切断输出。欠压保护：该电路的电压值为欠压设定值，当电压小于一定值时，输出电压低于设定值时，就会关闭输出。缺相保护：该电源模块的输出均为缺相额定值时，当输入电流低于额定电流时，会自动接通输出；当输入电流大于额定电流时，系统电源将直接切断输人电源。同时，为了避免欠压及过压过流等现象造成电源模块损坏及对系统不安全因素的影响。另外由于一般开关磁阻变压器有多组线圈分布在主变压器内部的多个角落里，故如果出现过短路或过负载等现象的话，可能会对整个系统造成破坏。