闡述開關電源的十大熱門關注
關注點四:分布電源結構
分布電源系統(tǒng)適合于用作超高速集成電路組成的大型工作站(如圖像處理站)、大型數(shù)字電子交換系統(tǒng)等的電源,其優(yōu)點是:可實現(xiàn)DC/DC變換器組件模塊化;容易實現(xiàn)N+1功率冗余,易于擴增負載容量;可降低48V母線上的電流和電壓降;容易做到熱分布均勻、便于散熱設計;瞬態(tài)響應好;可在線更換失效模塊等。
現(xiàn)在分布電源系統(tǒng)有兩種結構類型,一是兩級結構,另一種是三級結構。
關注點五:PFC變換器
由于AC/DC變換電路的輸入端有整流元件和濾波電容,在正弦電壓輸入時,單相整流電源供電的電子設備,電網(wǎng)側(交流輸入端)功率因數(shù)僅為0.6~0.65。采用PFC(功率因數(shù)校正)變換器,網(wǎng)側功率因數(shù)可提高到0.95~0.99,輸入電流THD小于10%。既治理了電網(wǎng)的諧波污染,又提高了電源的整體效率。這一技術稱為有源功率因數(shù)校正APFC單相APFC國內(nèi)外開發(fā)較早,技術已較成熟;三相APFC的拓撲類型和控制策略雖然已經(jīng)有很多種,但還有待繼續(xù)研究發(fā)展。
一般高功率因數(shù)AC/DC開關電源,由兩級拓撲組成,對于小功率AC/DC開關電源來說,采用兩級拓撲結構總體效率低、成本高。
如果對輸入端功率因數(shù)要求不特別高時,將PFC變換器和后級DC/DC變換器組合成一個拓撲,構成單級高功率因數(shù)AC/DC開關電源,只用一個主開關管,可使功率因數(shù)校正到0.8以上,并使輸出直流電壓可調(diào),這種拓撲結構稱為單管單級即S4PFC變換器。
關注點六:電壓調(diào)節(jié)器模塊VRM
電壓調(diào)節(jié)器模塊是一類低電壓、大電流輸出DC-DC變換器模塊,向微處理器提供電源。
現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的速度和效率日益提高,為降低微處理器IC的電場強度和功耗,必須降低邏輯電壓,新一代微處理器的邏輯電壓已降低至1V,而電流則高達50A~100A,所以對VRM的要求是:輸出電壓很低、輸出電流大、電流變化率高、快速響應等。
關注點七:全數(shù)字化控制
電源的控制已經(jīng)由模擬控制,模數(shù)混合控制,進入到全數(shù)字控制階段。全數(shù)字控制是一個新的發(fā)展趨勢,已經(jīng)在許多功率變換設備中得到應用。
但是過去數(shù)字控制在DC/DC變換器中用得較少。近兩年來,電源的高性能全數(shù)字控制芯片已經(jīng)開發(fā),費用也已降到比較合理的水平,歐美已有多家公司開發(fā)并制造出開關變換器的數(shù)字控制芯片及軟件。
全數(shù)字控制的優(yōu)點是:數(shù)字信號與混合模數(shù)信號相比可以標定更小的量,芯片價格也更低廉;對電流檢測誤差可以進行精確的數(shù)字校正,電壓檢測也更精確;可以實現(xiàn)快速,靈活的控制設計。
關注點八:電磁兼容性
高頻開關電源的電磁兼容EMC問題有其特殊性。功率半導體開關管在開關過程中產(chǎn)生的di/dt和dv/dt,引起強大的傳導電磁干擾和諧波干擾。有些情況還會引起強電磁場(通常是近場)輻射。不但嚴重污染周圍電磁環(huán)境,對附近的電氣設備造成電磁干擾,還可能危及附近操作人員的安全。同時,電力電子電路(如開關變換器)內(nèi)部的控制電路也必須能承受開關動作產(chǎn)生的EMI及應用現(xiàn)場電磁噪聲的干擾。上述特殊性,再加上EMI測量上的具體困難,在電力電子的電磁兼容領域里,存在著許多交*科學的前沿課題有待人們研究。國內(nèi)外許多大學均開展了電力電子電路的電磁干擾和電磁兼容性問題的研究,并取得了不少可喜成果。近
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