SMPS1004H-I整流模块.doc

第一章 简  介
SMPS1002H-I、SMPS1004H-I整流模块（以下简称SMPS1000H-I系列整流模块），是珠江电信设备制造有限公司自主设计生产的高频开关电源模块。该模块采用了APFC有源功率因数校正、ZVS相移谐振软开关技术、直流输出恒功率控制等先进技术。APFC技术的应用使整流模块的功率因数可接近于1，极大的降低市电电流波形的失真，最大限度地降低电源设备的接入对电网质量的影响；相移谐振软开关技术极大地减小整流设备中大功率开关器件的开关损耗和开关应力，有效地提高产品的效率和运行的可靠性。SMPS1000H-I系列整流模块具有很宽的交流输入电压适应范围：100V~ 310V，其性能指标更适合国内的使用环境和用户的要求。
SMPS1000H-I系列整流模块的产品规格：
SMPS1002H-I：输出电压为直流21.5V~29V，输出电流标称值60A
SMPS1004H-I：输出电压为直流43V~59V，输出电流标称值30A
SMPS1000H-I系列整流模块可应用于中小型通信系统、中等容量的程控交换局、数字环路系统、移动通信系统、光纤传输系统、铁路中间站或通信站、微波通信系统、无人值守机站等，具有高效率、宽输入电压范围、高功率因数、结构紧凑等特点，性能价格比高。

第二章             安全注意事项
为了遵守已公布的安全标准规范，使用SMPS1000H-I系列整流模块时请注意以下事项：
2.1 SMPS1000H-I系列整流模块是装入通信机房内的专用机架使用的嵌入式设备（IP20），为热插拔方式，工作时将通过整流模块后部专用的热插拔插头与机架的插座（配电）连接。
2.2 在使用整流模块前，请仔细阅读本说明书，将有助于安装与维护。只有通过专业培训的技术人员才可以安装与维护。
2.3 由于整流模块是装入专用的机架与其他设备配合使用的，整流模块的工作及送出功率是通过整流模块的输入输出插头与机架的插座连接来实现的，因此，安装机架电源时必须遵守IEC60950-1999；EN 60950-2000有关的安全规定，尤其是满足初级对地、初级对次级（SELV）之间的：爬电距离、电气间隙与穿透距离（固体绝缘）的绝缘要求。
2.4整流模块使用的输出功率不允许超过额定输出功率。
2.5整流模块正常使用的最高环境温度不允许超过55℃。
2.6如果整流模块出现故障或机架内某部分有问题，可以把整流模块从架内拔离市电，并通知维护人员处理，不允许未经专业培训人员的维修。
2.7整流模块内部有高压的危险，当进行维护或维修时，需小心确认内部电容储存的400V电压已经完全放电后，才可以接触内部的元器件。
2.8整流模块后部有一可替换的保险丝，维护时维护人员可用同样规格F16AH, 250Vac _5 mm×20mm 的保险丝替换。
2.9 为使整流模块安全工作，整流模块必须在工作前先接安全地。SMPS1004H-I模块后部的输入/输出插座有一插针为安全地，模块插入到PRS1004H-I电源系统机架后，模块的安全地则连接到PRS1004H-I电源系统机架中的安全地（PE）铜排（40mm×2mm），该铜排的另一端必须用多股线的软电缆（截面积大于35 mm2）通过平垫、弹垫及螺钉固定到通信机房的安全地排。
2.10整流模块内标有 的塑料螺钉，维修时必须用同样规格的塑料螺钉固定，以保证整流模块的安全工作。
第三章  技术说明3.1模块组成
SMPS1000H-I系列整流模块主要由输入/输出接口板、主电路板、控制板及指示灯板组成。输入/输出接口板包括：输入、输出及信号三合一的插头，输入滤波电路，输出端的热插拔防火花缓冲电路。主电路板主要包括：市电输入过压保护电路，软启动电路，辅助电源（整流模块内部电路的工作电源），升压变换和有源功率因数校正（APFC）及其控制电路，DC-DC功率转换及实现移相桥式零电压软开关变换的控制电路（FB ZVS-PWM），均流控制电路，直流输出保护电路和输出滤波电路等。控制板是带CPU的微处理板，通过RS485总线与系统的监控模块通信，对输出电流、散热块温度及告警信号等信息进行处理后送监控模块显示，并实现系统的智能控制与“三遥”功能。
3.2电气技术指标
l        交流输入电压标称值：单相220V/240V
l        交流输入电压变动范围：
        正常工作电压范围：185V～275V
        降额工作范围：    (100±5)V～(180±5)V输出功率降低
        过压工作范围：    275V～310V功率因数低于正常值, 满功率输出
        市电过压保护设定值：   310V±5V
l        交流输入电流：10Amax（当整流模块满载工作于输入电压为180 V时）
l        频率：50Hz / 60Hz
l        输出直流电压（出厂整定值）：
                26.8V  （SMPS1002H-I）
       53.5V  （SMPS1004H-I）
l        输出直流电压可调范围：
        21.5V～29V  （SMPS1002H-I）
                 43V～59V  （SMPS1004H-I）
l        额定输出电流：
       60A  （SMPS1002H-I）
       30A （SMPS1004H-I）
l        效率：
       SMPS1002H-I   ≥89%（交流输入220V，半载到满载输出）
       SMPS1004H-I   ≥91%（交流输入220V，半载到满载输出）
l        满载功率因数：≥0.99（交流输入185V～275V）
l        输出纹波电压峰峰值：≤100mV（BW 20MHz）
l        电话衡重杂音电压：≤2mV  
l        负载效应：≤±0.5%
l        源效应：≤±0.1%
l        稳压精度：≤±0.6%
l        温度系数（1/℃）：≤±0.02%
l        软启动时间：≥4s
l        音响噪声：≤55db(A)
l        电流均分不平衡度：≤±5%
l        冷却方式：自然风冷与强迫风冷（当散热块温度高于60℃±5℃时）
l        内部保护：
输入软启动          软启动时间≥4s
        交流输入过压保护             输入电压高于310V±5V时自动切断交流输入
         直流输出过压保护             出厂设定电压为：
                                  29.5±0.2V     （SMPS1002H-I）
                                  59.5±0.2V     （SMPS1004H-I）
         限流保护                 恒功率控制，额定输出电压限流保护设定值为：
                                  65.5A±0.5A        （SMPS1002H-I）
                                   32.5A±0.5A        （SMPS1004H-I）
        温度保护                       温度高于80±5℃时，降额功率输出（输出电流下降，面板上的黄灯亮）
交流输入过低保护    市电输入低于100Vac，模块关闭
l        环境条件：
        工作温度：-10℃～+55℃
        贮存温度：-40℃～+70℃
        相对湿度：≤90%（40℃±2℃）
        大气压力：70 kPa～106 kPa
l        MTBF＞1×105h
l        EMC及其它技术指标满足中华人民共和国通信行业标准YD/T731—2002（通信用高频开关整流器）所规定的其他要求。
3.3 安全
l        产品尺寸满足安全标准GB4943（或IEC60950）的要求。
l        对地漏电流：整流模块对地的漏电流不超过 3.5mA
l        抗电强度：
初级对次级：3000VAC（加强绝缘）
初级对地 ：1500VAC（基本绝缘）
3.4结构参数
       本产品采用立式结构。为方便系统扩容和系统维护，采用可进行热插拔操作方式的输入、输出接口型式
l        产品尺寸                   78mm（宽）×264mm（高）×280mm（深）
l        产品质量          3.5Kg。
3.5整流模块指示灯显示与面板的电流测量
l        面板绿色指示灯亮：整流模块正常工作（市电输入正常和整流模块输出电压、电流正常）。
l        面板黄色指示灯亮：整流模块输出限流。
l        面板红色指示灯亮：整流模块告警（市电输入欠压告警、输出过压告警）
l        顶部黄色指示灯亮：模块并机工作均流时为主模块
l        面板绿色、红色指示灯都不亮：整流模块不工作，由于市电输入过压切断或内部电源故障。
l        电流测量： 面板两针电流测量端口测量电压读数与输出电流对应关系为：
       56mV/60A     （SMPS1002H-I）
100mV/30A    （SMPS1004H-I）
3.6整流模块的告警
整流模块的告警送监控模块显示。
3.7直流输出欠压告警
l    整流模块的直流输出欠电压、市电输入过压切断或内部电源故障告警由监控模块显示。

第四章  整流模块的使用环境条件
       SMPS1000H-I系列整流模块需装入专门设计的PR1000H-I分架，然后安装在PRS1000H-I系统中使用的。PRS1000H-I系统由一个至多个SMPS1000H-I系列整流模块、监控模块及配电单元组成。当无监控模块或监控模块故障时，整流模块仍可以独立地正常工作。
    SMPS1000H-I系列整流模块是中功率电子设备，由大量的分立、表面贴装电子元器件组成，功率密度很高。为了保证系统能够正常、高效、安全可靠运行，尽可能地延长设备的使用寿命，应给设备以良好的运行环境。
4.1市电条件
       SMPS1000H-I系列整流模块为单相交流供电方式。所装入的PR1000H-I分架或PRS1000H-I系统的中性线（N线）是整流模块供电线之一，为了减小它对地线的压降，它的导线直径至少应与相线一样，而且输入连接要良好，否则，会造成它的过热，甚至影响设备正常工作，因此，任何时候都不允许中性线开路，同时应可靠连接安全地线。
       电网的浪涌冲击尤其是尖峰干扰对设备危害很大，因此应尽量防止电网冲击。雷击是引起电网冲击的主要原因之一，在市电的高压进线处、低压线路进入建筑物处和交流配电屏上都应设置可靠的避雷设施。功率因数低或启动电流大的用电设备以及大功率的电力开关都会引起电网的突变，造成浪涌冲击，因此应尽量避免将SMPS1000H-I系列整流模块与这些设备装在一起。
4.2工作状态的要求
       为了提高SMPS1000H-I系列整流模块的可靠性，第一，建议将其长期连续工作的负载控制在满负荷80%的以下。第二，对并机工作的整流模块，尽可能使各整流模块的输出电压一致，以实现良好的均流（半载至满载时并联工作电流均分不平衡度为电流额定值的±5%）。
    由于SMPS1000H-I系列整流模块是从下向上送风的强迫风冷散热，因此，建议整流模块的上、下部给予足够的空间，不允许堵塞整流模块的通风孔，不允许堵塞整流模块所装入的PR1000H-I分架及PRS1000H-I系统机架的通风孔，以保证进风、出风（散热通道）的通畅。
4.3室内环境
整流模块的工作环境应无腐蚀性、爆破性和破坏绝缘的气体及导电尘埃，并远离热源及导致短路的潮气、水滴。
4.3.1环境温度
       SMPS1000H-I系列整流模块是大功率的电源设备，工作时会产生比较大的热量。从而造成环境温度的升高，影响整流模块的可靠运行。SMPS1000H-I系列整流模块正常的最高环境温度为55℃。较高的环境温度将明显的降低整流模块的使用寿命。为此，我们建议在以SMPS1000H-I系列整流模块组成的系统机房内安装空调设备，并尽可能保持机房温度在25℃以下。
       在环境比较差的机房，比如移动通信与微波通信等无人值守的基站，无空调环境下，要保证机房的通风透气，对流不好的机房要加装抽风机。
4.3.2环境清洁度
       SMPS1000H-I系列整流模块采用强迫风冷散热方式，为减小线路板的静电和灰尘吸附的影响，电源机房应保持清洁卫生，地面应无明显尘土，设备表面无明显灰尘，可采用封闭式机房，避免人员出入时带入灰尘。

第五章  整流模块的安装、调整
       从包装箱中取出整流模块，首先检查整流模块标签上的输入、输出电压是否符合所装入系统的电压要求。注意：模块出厂时输出电压已整定为26.8V±0.1V（48V模块为：53.5V±0.1V），在多个整流模块接入分架并机工作时，为了达到良好的均流，则每个整流模块的直流输出电压要求一致：电压差不超过0.2V。在整流模块处于输出电压不受监控模块控制的工作情况下，当需要比出厂整定值高的电压时，可顺时针调节面板上的电位器“Vol.Adj”， 当需要比出厂整定值低的电压时，可反时针调节面板上的电位器“Vol.Adj”。
        检查整流模块是否有运输损坏。检查整流模块后面插头的插针是否有松动和受压。然后把整流模块放在PR1000H-I分架的导轨上，顺着导轨轻推进去，注意观看输入输出连接头与分架后板插座应能对接良好，并轻推进入安装位，注意确认整流模块后面的输入输出连接头与PR1000H-I分架后板的插座接触良好。然后，轻按打开整流模块面板下部的门盖，并上紧固定附在面板上的不脱出螺钉，使整流模块紧密地固定到到PR1000H-I分架的后板插座上，关上门盖。
   接通市电，合上机架上的交流开关，整流模块即可正常工作：约6秒后整流模块面板上的绿灯亮并输出直流电压。
   在整流模块所装入的系统接上负载后，需检查整流模块的均流情况：在整流模块面板上的“Current”读取电流（换算见2.4）并计算电流均分不平衡度，要求小于或等于电流额定值的±5%（整流模块工作在半载至满载时） 。当未达到要求时可作如下调整：在整流模块处于输出电压受监控模块控制的工作情况下，可从系统分架中拔出整流模块（小心手别碰到模块底部未停止旋转的风扇），调整该模块顶部靠面板侧的微调电位器POT144来达到，顺时针调节时使输出电流增大，每次只需调节45°角，约等待两分钟在模块放电至比较安全的电压值，然后将整流模块接入系统后进行测量，如还没达到要求，可重复以上操作；在整流模块处于输出电压不受监控模块控制的工作情况下，可不拔出整流模块直接微调面板上的电位器“Vol.Adj”， 顺时针调节时使模块的输出电压升高以至其输出电流增大，同样每次只需调节45°角。反之亦然。
当整流模块进行均流调整等情况需拔出整流模块时，轻按打开整流模块面板下部的门盖，松开不脱出螺钉，用手指扣着拉环把整流模块从分架中拔出，使整流模块脱离PR1000H-I分架后板，拔出时小心手别碰到整流模块底部未停止旋转的风扇。
当整流模块告警或故障需冷复位时，拔出整流模块使之脱离PR1000H-I分架后板，约等待两分钟在整流模块放电至比较安全的电压值后，再把整流模块接入系统。