MER048-2011U 嵌入式开关电源系统 使用说明书

东莞铭普光磁股份有限公司

地址: 中国广东省东莞市石排镇庙边王沙迳村中九路 公司网址：http：www.mnc-tek.com

产品说明书

前言

欢迎您使用由本公司研发生产的嵌入式电源系统，系统由配电单元、监控模块 和整流模块组成，整机性能稳定，实用性强，可后台软件操作系统。

声明

1. 规格书详细描述了嵌入式电源系统的各项性能，在对电源系统进行各项操作前， 请用户仔细阅读本规格书，遵守相关行业的安全规范。对于操作不当或者超出本 规格书规定之使用条件导致产品损坏，本公司概不负责。

2. 我公司有权利在不通知客户的情况下更改手册的内容。

安全守则

高压	交流引入线为高压工作线路，操作过程一定要确保交流输入断电，操 作过程中对不许动用的开关要加上临时禁止标识牌。
注意	交流线路端子接点及其它不必要的裸露之处，要充分绝缘。
注意	上电之前必须接地。
注意	模块具有热插拔功能，但在插入模块前必须保证模块面板指示灯全灭
	严禁在雷雨天气下进行高压、交流电操作

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目 录

第一章、	嵌入式系统简介**.......................................................................................................................................... 4**
1.1、	概述.............................................................................................................................................................. 4
1.2、	开关电源原理.............................................................................................................................................. 4
1.3、	性能指标...................................................................................................................................................... 5
1.4、	嵌入式开关电源内部结构图...................................................................................................................... 8
1.5、	安装与调试.................................................................................................................................................. 9
1.6、	系统电源安装.............................................................................................................................................. 9
1.7、	电气连接关系说明...................................................................................................................................... 9
1.8、	电气连接过程............................................................................................................................................ 10
1.9、	背板接口说明............................................................................................................................................ 10
1.10、	系统维护.................................................................................................................................................... 12
第二章、	整流模块**.................................................................................................................................................... 13**
2.1、	整流模块参数说明.................................................................................................................................... 13
2.2、	整流模块功能............................................................................................................................................ 16
第三章、	监控模块**.................................................................................................................................................... 17**
3.1、	监控模块的功能........................................................................................................................................ 17
3.2、	控制功能.................................................................................................................................................... 17
3.3、	检测功能.................................................................................................................................................... 18
3.4、	系统参数.................................................................................................................................................... 18
第四章、	配电单元**....................................................................................................................**错误！未定义书签。
4.1、	交流配电单元............................................................................................................错误！未定义书签。
4.2、	直流配电单元............................................................................................................错误！未定义书签。
第五章、	安全保护事项**............................................................................................................................................ 20**
第六章、	包装、运输、贮存**.................................................................................................................................... 21**
第七章、	保修**............................................................................................................................................................ 21**

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第一章、 嵌入式系统简介

1.1、 概述

• 嵌入式电源系统是我司根据工业和信息产业部的行业标准，结合国内外通信设备供电情况和使用要

• 求，设计、生产的高新技术产品。嵌入式电源系统适用于小型程控交换机、接入网、传输设备、移动通 信、卫星通信地面站、微波通信供电，也可用于其它通信设备供电。

系统由交流配电单元、直流配电单元、防雷单元、整流单元、监控单元组成。具有良好的散热设计、 EMC 设计和可靠性设计，交流输入电压适应范围、功率因数、功率密度、电磁兼容性、可靠性、转换效率 等主要技术指标达到了国际先进水平。

系统主要特征：

• （1） 整机为19 英寸标准结构设计，总高度为6U，安装方便。

• （2） 电源系统：整流模块（50A）×4 个

• （3） 监控系统，实现 “三遥”功能和保护功能，并可根据负载电流情况，控制整流模块循环休 眠。

• （4） 系统采用有源功率因数补偿技术，满载功率因数 ＞0.998;

• （5） 采用软开关技术,系统效率≥93%;

• （6） 采用无损伤热插拔技术，方便维护;

• （7） 整流模块能实现自动均流功能。

1.2、 开关电源原理

开关电源系统原理图如下所示：

图1.1 开关电源原理图

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交流电通过AC-INPUT 空气开关控制后再经过防雷和滤波处理，进入整流模块，AC-INPUT 对交流电源 起到过载、短路保护作用。用户的电池通过空气开关BAT 以及下电接触器KM2 后接入电源系统的直流输 出侧，空气开关对电池起到分断控制以及提供过载、短路保护作用。

系统正常情况下，整流模块、配电单元的各种参数均由监控模块进行控制，按其预定的参数或用户 命令进行工作。如果出现市电故障，此时系统将改由电池供电，随着电池的放电，电池端电压开始下降， 当电池电压低于-47V±0.5V 时，监控模块上报直流欠压告警信号，当电池电压降到-46.0V±0.5V 可调时， 监控模块控制接触器KM1 动作，关闭非重要负载，保留重要负载，保证重要负载不掉电。当电池电压低 于-43.0V±0.5V 可调时，监控模块控制接触器KM2 动作，关闭重要负载输出，此时电源系统将停止工作。 当外部市电恢复，系统将同时恢复正常工作状态(以上监控数据为系统默认值，用户可重新设置)。

除电池放电保护外，电池、负载过温保护功能默认情况下是禁止的，用户可以根据需要通过下发命 令激活或禁止。

1.3、 性能指标

开关电源主要参数

外观
额定输入电压 220VAC
输入电压范围 90～290VAC
交流输
最大输入电流 50A
入
频率 45.8～74.5Hz
输入功率因数 ≥0.992
直流输 标准电压 54VDC

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入 电压可调范围	43.2V～57.6V
直流输出电流	200A （176～290VAC） 100A （151～175VAC） 50A （90～150VAC）
电池输入	蓄电池组的正、负极与整流模块的直流输出并联（极性一致）， 工作在浮充或均充状态。
电话衡重杂音	≤2mV
系统输 出杂音 宽频杂音电压	≤4mV (3.4KHz～150KHz)； ≤14mV (150KHz～30MHz)
峰-峰值杂音电压	≤171mV（20MHz 范围内）
系统工作效率	≥94.2％ （220Vac 输入时） ≥91％ （110Vac 输入时）
动态响应过冲幅度	≤±5％
动态响应恢复时间	5ms
均流不平衡度	≤±5％
绝缘电阻	直流部分、交流部分、机壳之间的绝缘电阻≥10MΩ (试验电压500Vdc)， 漏电流＜3.5mA
绝缘强度	对交流输入与直流输出部分施以50Hz 的交流电压3000Vac，漏电流 ≤10mA，一分钟无击穿飞弧；交流部分与机壳施以50Hz 的交流电压 2500Vac，漏电流≤10mA，一分钟无击穿飞弧；对直流输出与机壳之间 施以50Hz 的交流电压1000Vac，漏电流≤10mA，一分钟无击穿飞弧。
直流配电回路压降	≤300mV（满载输出）
	≤150mV（半载输出）
自 动 显示功能	系统可显示电池单体的运行参数、系统运行参数、告警信息、历史告警 信息、用电量统计等数据
控 制 保护功能	系统应具有过压、过流、欠压、短路、过温自动保护功能，其中过压、 过流、欠压、过温保护具有自动恢复功能

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功 能	电池自动充电功 能	系统在断电之后电池放电，控制模块自动记录放电信息。市电恢复正常 后系统重新启动时，系统根据电池的放电容量或放电时间确定进行均充 或浮充，均充结束后自动转入浮充状态，充电过程自动控制。
	温度自动补偿功 能	随着蓄电池环境温度变化，系统的浮充电压可按1～5mV/cell/℃（可根 据电池参数设定）自动调节，电池温度越高，浮充电压越低，电池温度 越低，浮充电压越高。
	电池充电限流功 能	系统具有对电池充电电流的限流功能，限流值可根据电池容量设定，并 且限流值不受负载变化的影响。
	电池切断功能	系统可根据电池参数设定两次切断保护值，根据电池放电电压分时切断 不同的负载，实现二次下电保护功能，防止电池过放电，同时保障传输 等重要设备的最长时间供电。市电恢复正常后，自动恢复正常供电。
	电池容量在线测 试功能	系统通过主控模块的自动控制，可实现在保障负载正常的情况下，对电 池容量进行在线测试，及时了解电池的参考容量。
	自动休眠功能	系统通过智能“软开关”技术，自动调整工作整流模块的数量，使部 分模块处于休眠状态，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低 系统的带载损耗和空载损耗，实现节能目的。 而整流模块数量可根据负载的变化而动态调整，当负载增大到一定值 时，可自动唤醒休眠模块，保证整体输出容量。同时还可以通过软件设 置整流模块的休眠时间和休眠次序，使各整流模块轮换休眠，维持各整 流模块工作时长的平均，提高各模块的使用寿命。
	高效混插功能	普通模块休眠备用，系统生命周期成倍延长，即通过高效模块的较小 投入，大大延长了电源的生命期，也就是节约了大量成本。
使用	环境温度	-10℃~55℃
	相对湿度	≤93℃{(40±2) ℃，无凝露}
环境	大气压力	70～106kPa（近似海拔高度0～3000m）
贮存	温度	-25℃~+55℃（不含电池）
运输	振动、冲击	符合GB/T 14715—93 中5.3.2 规定。
	检验报告	泰尔报告编号12-13-RDY043; 安博报告编号:201212707S

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1.4、 嵌入式开关电源内部结构图

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1.5、 安装与调试

1.6、 系统电源安装

该产品是标准 19 英寸嵌入式电源，进行安装时将电源平托起插入机柜指定位置，保证其安装到位， 挂耳的八个安装孔与机柜的安装孔相对应，拧入 8 颗 M6 十字槽盘头螺钉，用工具将螺钉拧紧后，安装即 完成。

注意：机柜为客户自备。

1.7、 电气连接关系说明

主机箱与外部的电气连接通过系统的接线端进行，系统接线端的接口位置如下图所示：

5 LOAD+及 BATT+铜排

1 交流输入空开
3 LODA2- 二次下电 6 输出防雷
2 交流防雷器 4 LODA1- 二次下电 5 BATT- 电池负极

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1.8、 电气连接过程

名称	符号	AWG/最小截面 积（#/mm2）	AWG /最大截面 积（#/mm2）	温度等级 （℃）	耐压 （V）
输出负载线	Load3、 Load3-、 Load4、 Load4-	6#/10	4#/16	105	600
输入地线	PEin	9#/6	6#/10	105	600
市电零线	Nin	6#/10	4#/16	105	600
市电火线	Lin	6#/10	4#/16	105	600
电池正	（BATT +）	2#/35	1#/50	105	600
电池负	（BATT -）	2#/35	1#/50	105	600

（1） 地线安装

保护接地连接：接地处在 的系统左侧挂耳旁，用 10mm² 以上电缆线把系统主机箱的机壳接地点与外 部大地连接，。

（2）通信线的安装

系统的通信线接口 LAN、RS485 位于系统的监控模块，LAN 为以太网通信接口，RS485 为通讯口， 用于与上位机通信。

LAN 以太网通信方式：通过网络交叉线直接与电脑连接，或者通过路由器用普通网线与电脑连接。 RS485 通信方式：

a. 将通信线的一端接 系统的监控模块 RS485 接口。

b. 将通信线的第2脚接RS-485转换器(RS485转RS232)RS485+，第3脚接RS-485转换器RS485- ，通过 转换器的RS232口与电脑的COM口连接。

1.9、 背板接口说明

系统的背板 BACKBboard，连接系统的电源模块、监控模块，直流输出经过该板到汇流条汇流，监 控模块的接触器控制信号经该板驱动接触器，配电插框内的防雷器告警信号经该板转接给进监控模块。 监控模块和整流模块通过该板进行通讯，分流器等信号也通过该板进入监控模块。

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