HVDC各种状态下的输出电压分析

YD/T 2378—2011《通信用240V直流供电系统》要求，系统应采用铅酸蓄电池组、并且应具有电池管理能力。铅酸蓄电池的特性决定了电池组的电压范围，而是否在IT设备的承受范围内是可用性研究的关键因素。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。现以国内某品牌电池为例，分析各种状态下的输出电压。

1）浮充状态。YD/T 2378—2011《通信用240V直流供电系统》要求，240V高压直流电源的输出电压范围是204～288V，全程允许压降为12V，即IT设备的电压承受范围是192～288V。实际上，任何一个电子系统都具有自己的频带宽度（对信号频率的限制），频率特性反映出了电子系统的这个基本特点。常态下，该品牌240V蓄电池组的浮充电压为270V，满足IT设备的电压要求。

2）放电状态。当遭遇长时间停电而又无后备手段时，蓄电池组放电的终止（保护）电压为222V，高于IT设备工作电压下限（204V）的要求。当然，现代通信局（站）应（都）具有后备电源和快速接续的能力。

3）均充状态。该品牌240V蓄电池组的均充电压为282V，低于IT设备工作电压上限（288V）的要求。

由以上的参数分析可以得出结论：240V高压直流供电系统各种状态下的输出电压均可满足IT设备的工作需要，且有一定的安全裕度。

经整流滤波后输出的直流电压，虽然平滑程度较好，但其稳定性仍比较差。经整流滤波后的直流电压必须采取一定的稳压措施才能适合电子设备的需要。常用的直流稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。

电路原理分析

什么是直流稳压电源？直流稳压电源的分类及两种直流稳压电源设计

图3-1-1是硅稳压管稳压电源。其中D1是稳压二极管，R1是限流电阻，R2是负载。由于D1与R2是并联，所以称并联稳压电路。滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。此电路必须接在整流滤波电路之后，上端为正下端为负。由于稳压管D1反向导通时两端的电压总保持固定值，所以在一定条件下R2两端的电压值也能够保持稳定。

检查电路稳定度

电路稳定度需要根据实际电路的要求来确定，如果稳定度不够，可以适当增加R1和UI，还可以选择动态电阻r比较小的稳压管。

元件选择

这个电路选择元件的步骤与硅稳压管并联稳压电路类似，主要从下面几个方面考虑。

(1)初选调整管T1和稳压管D1

选择调整管T1时，主要考虑其额定电流ICM要大于输出电流IO，以保证负载开路时调整管不会因为电流过大而损坏。另外，为了保证调整管有良好的调整作用，还要求β值大、漏电流小。

选择稳压管D1时，主要考虑其稳定电压与T1发射结电压之和要等于输出电压。

(2)选定输入电压

为保证稳压电源的效率，输入电压一般不要选择过高，以不超过2 UI为宜。

(3)选定限流电阻R2

对于并联稳压电路而言，限流电阻R2是整个电路工作好坏的关键。R2选择大，稳压效果较好，但功耗大(因为电阻功耗P=I2R)，同时要求输入电压增大，电源的效率就比较低。具体计算方法可参考硅稳压管并联稳压电路元件选择的第三步。

(4)检查电路稳定度

整个电路的稳定度需要根据实际电路的要求来确定，如果稳定度不够，可以适当增加R1和UI，还可以选择β值较大、漏电流较小的调整管。