整流二極管接入網(wǎng)電源中的應(yīng)用改進(jìn)

整流二極管是一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件。通常它包含一個PN結(jié)，有陽極和陰極兩個端子，具有明顯的單向?qū)щ娦?，可用半?dǎo)體鍺或硅等材料制造，主要用于各種低頻整流電路。文中就民航接入網(wǎng)電源改造工程中整流二極管的應(yīng)用實例來進(jìn)行介紹。

1 接入網(wǎng)供電的存在問題

機(jī)柜最下面有3個接線柱，其中2個接線柱為接地端，1個接線柱為外接電源接入端，內(nèi)置電源模塊和外接的電源同時供電，這樣，即使其中一路供電中斷，也不會影響正常使用。

但是，由于條件限制，目前各臺點(diǎn)均采用的是UPS+C點(diǎn)放置電池組進(jìn)行雙路供電，而直接采用電池組向系統(tǒng)供電的供電方式有不少危害，其主要表現(xiàn)首先是電池組必須定期進(jìn)行放電維護(hù)，而在放電過程中，需要把機(jī)柜的交流UPS輸入切斷，這樣在放電過程中。電池出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象(如電池內(nèi)阻的驟升造成輸出電壓的雪崩下降)將造成整個機(jī)柜供電的中斷；第二，該方式缺乏對它進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備與手段，因而無法獲取電壓值、充放電流大小、內(nèi)阻值等最基本的參數(shù)信息，這會使并入的電池組無形中成了一個故障隱患點(diǎn)。第三，電池組放入FA-l6機(jī)柜。會使機(jī)柜在日常施工過程中(如數(shù)據(jù)線的引接)存在意外短路打火的可能。

2 系統(tǒng)電源整改方案

慮到電池組供電的缺點(diǎn)，可在系統(tǒng)中設(shè)立單獨(dú)的直流配電柜，然后由直流配電柜輸出的直流電并入C點(diǎn)給設(shè)備供電。其具體方法如圖2所示。

該供電方案經(jīng)論證仍存在問題，由于直流配電柜的輸出電壓為-53．5 V(該電壓是直流配電柜設(shè)計的電池浮充截至電壓)，而整流模塊的輸出電壓為-56．5 V，會存在一定的電勢差，這樣一來，整流模塊就會向直流配電柜電池組倒充電，其充電電流的方向如圖3所示。

由于從高電位流向低電位的倒沖電流會造成直流配電柜的輸出電壓進(jìn)一步下降，并逐步接近-56．5 V，而該電壓超出了直流配電柜的浮充電壓容限，因而會產(chǎn)生過充告警，并造成電池的損害。

3 基于二極管的電源改進(jìn)

為了解決倒充電的問題，經(jīng)過參考各相關(guān)電源整改方案，最后決定用整流二極管解決該問題。即在兩套電源系統(tǒng)間串接一個大功率二極管，利用二極管的單向?qū)ㄐ詠碜钄嗟箾_電流。其電路原理如圖4所示。

由于二極管的陰極電位比陽極高，因而處于截止、不導(dǎo)通的狀態(tài)，從而有效阻隔了上圖中的逆時針電流，因此整流電源不會對直流配電柜電池組產(chǎn)生充電效果，這樣，配電柜自然就不會出現(xiàn)異常告警。

通過使用二極管對電源系統(tǒng)的改進(jìn)，在整流電源出現(xiàn)故障或者UPS電源A路出現(xiàn)故障時，整改后的供電系統(tǒng)將采用如圖5所示的電路來向系統(tǒng)供電而不會出現(xiàn)供電中斷。其原因主要是整流模塊無負(fù)電壓輸出，二極管的陽極電位比陰極電位(-53．5V)高而正向?qū)?，故此時由直流配電柜向設(shè)備供電。

4 結(jié)束語

在元器件的選取上，筆者選用了額定電流為30A、反向耐壓為1200 V的2CZ型硅整流管，該二極管在常溫下無需加散熱片。而且，該供電方案簡單易行，投資甚微，同時無需針對性的日常維護(hù)，希望對其他同行的電源整改方案帶來些須幫助。