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电源技术精选(九篇)

电源技术

第1篇:电源技术范文

当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。

1.电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

1.2逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

1.3变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

第2篇:电源技术范文

技术领域

本实用新型涉及电源技术,尤其是涉及一种基于物联网的智慧电源系统。

背景技术

物联网概念广泛应用在家居、消费电子行业,圆弧通过手机、互联网、固话等与家中灯光、窗帘、电视、空调等家电之间实现了信息共享。把用户的生活实际紧密联系起来。而随着电力事业的发展,电力需求的不断扩大,用户对供电质量和供电可靠性的要求也日益提高。电源运行好坏关系到整个系统是否稳定,如果电源发生故障而不能及时发现并处理,将会造成局部甚至整个系统的瘫痪。传统的电源监控技术普遍存在不稳定、不能及时管理等缺点。

实施内容

本实用新型为了克服现有技术的不足,提供一种稳定可靠的物联网智能电源系统。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种物联网智慧电源系统,包括智能电源,电源信息管理系统、监控中心,所述电源管理系统通过网络与监控中心连接,并通过监控中心与智能电源连接,对该智能电源进行管理和监控;所述智能电源包括电源主电路、电源主控板、人机接口控制模块、GPRS模块和天线,所述GPRS模块、人机接口控制模块分别与所述电源主控板相连,所述GPRS模块与天线连接。

作为优选,所述电源主电路包括电源输入模块和电源输出模块,所述电源输入模块与交流电源连接,所述电源输出模块与负载连接。

作为优选,所述人机接口控制模块与电源主控板之间通过串行通信模块连接,其包括嵌入式控制模块和人机交互模块。

作为优选,所述电源信息管理系统为手持式电源信息管理系统。

本实用新型的有益效果为:本系统通过采用GPRS数字移动技术,为电源管理系统提供了新的通信方式,提高了电源远程监控系统的通信的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的传输原理框图。

图2是本实用新型的智能电源组成框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

第3篇:电源技术范文

关键词: 电力电子;电源技术;发展

现代电力电子技术经过不断的发展以后,已经实现了多种功能,如节能、自动化和智能化、机电一体化等,电力电子正在朝更高端的技术、绿色化的性能方向发展。电源技术则是充分利用用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。电源技术是电力电子技术内容的具体延伸,在电源中起到了关键作用,为电源的质量、效率和可靠性提供了良好的保障。

1 电力电子技术的发展

电力电子技术起始于上个世纪50年代末,80年代末则逐步向现代电力电子技术发展。电力电子的发展是从低频技术处理到高频技术处理问题的逐步转变,实现了从传统电力电子学到现代电力电子学的过渡。无论是最初的硅整流器件,还是如今的大功率半导体复合器件,都充分表明了现代电力电子技术正在以蓬勃向上的姿态发展。

1.1 整流器时代

20世纪60年代至70年代,电解、牵引、直流传动是整流器时代衍生的领域。大功率硅整流器把工频电流转为直流电,这三大领域就是通过直流电进行消费的。大功率硅整流管和晶闸管在当时非常流行,备受重视,电力电子技术已经开始受到人们的关注。

1.2 逆变器时代

由于能源危机,整流器时代逐渐不再适合20世纪70年代的发展现状,此时变频调速技术开始进入人们的视线,人们利用此技术来进一步缓解当年的能源危机。80年代以后,变频调速装置开始普及,各种电力电子器件成为当时非常普遍的器件,如大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管等。此时的电力电子技术还并没有达到先进的状态,可以实现整流和逆变。

1.3 变频器时代

80年代以后,大规模和超大规模集成电路技术闪亮登场,这些技术与高压大电流技术经过有效的融合后,就诞生了各种全控型功率器件,从功率M0SFET到绝缘门极双极晶体管的相继问世,颠覆了传统电力电子技术的领域,为现代电力电子技术的发展奠定了良好的基础,实现并推动了高频化的发展。

2 现代电力电子的应用领域

2.1 计算机高效率绿色电源

计算机技术的发展促进了电源技术的发展,也促使这个时代转变为信息化时代。计算机完成电源换代以后,对于开关电源又有了新的要求。绿色电脑和绿色开关是针对保护环境而提出的,绿色电源与绿色电脑搭配,成为一种高效节能、对环境无污染的绿色产品。绿色电源可以有效减少电能损耗,提高工作效率。

2.2 通信用高频开关电源

目前,高频小型化的开关电源技术正在不断的发展,高频开关电源广泛地应用在通讯领域中,其代替了相控式稳压电源,通过开关的控制和高频化工作,体现了高频小型化开关电源的优势。由于通讯设备的电源电压不同,通常采取高频高密度的隔离电源模块经母线电压转化成直流电压,这种方式操作方便、灵活,还可以减少能源的损耗。

2.3 直流-直流(DC/DC)变换器

直流-直流(DC/DC)变换器主要应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,其工作原理就是将直流电压从固定变为可以变换的电压,起到节省电能的作用。直流斩波器具备调压和抑制噪声的作用,而且同样能起到节省电能的效果。

2.4 不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机和通信系统中的一种重要的电源,这种可靠性极强、性能极高的电源普遍采用了脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,大大减少了电源的噪声,并提高了其可靠性和安全性。不间断电源的容量最大可以达到600kVA,并通过微处理器软硬件技术的管理,实现UPS智能化管理和维护。UPS也正在朝小型和超小型发展,功能更加强大。

2.5 变频器电源

这种电源主要应用于交流电机的变频调速,并具备超强的节能效果。变频器电源已经受到国际的关注,如日本将变频调速技术应用到空调中,这种空调不仅舒适,而且还充分节能。

2.6 高频逆变式整流焊机电源

这种电源有着非常广阔的应用前景,焊机电源通常处于极其恶劣的环境中开展工作,因此对于高频逆变式整流焊机电源的工作是否能够可靠也是人们最为关心的问题。利用微处理器来处理信息,这样就可以提前知晓系统工作状态,根据状态及时调整,提高了高频逆变式整流焊机电源的可靠性和安全性。

除此之外,还有大功率开关型高压直流电源、电力有源滤波器、分布式开关电源供电系统等相关电源,这些电源不断推动着现代电力电子技术的发展,在不同的领域中具备广泛的应用前景。

3 高频开关电源的发展趋势

高频开关电源与传统电源相比,更加精致,还可以提高电源的利用率。

3.1 高频化

高频可以用于减少电气设备的体积和重量,调快频率进行工作对于用电设备而言均可以利用这一原理进行自身的改造,从而达到节省材料和节省电能的目的。对电镀、电解、电加工等各种直流电源也可以改造成类似这样的电源,会受到良好的效果。

3.2 模块化

模块化分为功率器件和电源单元的模块化。一些智能化的功率模块应运而生,节省了许多制作材料。模块化可以进一步提高系统的可靠性,利用多个模块并联工作,可以有效分担电流,提高器件容量。这样即使模块发生故障,也不会影响整个系统的正常运行,保持了系统的可靠性。

3.3 数字化

随着现代电力电子技术的不断发展,数字化成为这个时代的标志之一。在计算机的处理过程中,数字信号处理技术主要可以增强抗干扰性、避免信号失真等功效。

3.4 绿色化

绿色化主要体现在节电和节能上。环境污染日益严重,尤其是各大发电站对环境的影响危害极大,绿色化电源系统可以减少发电对环境造成的影响。而一些节电设备却很容易污染电网,使电网不能正常运行。

4 结束语

综上所述,现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础,而现代电源技术更需要与时俱进,按照技术的发展和社会的需要不断更新换代,并应用到更多的领域当中。

随着开关电源技术的不断更新,这一技术已经充分体现了高效率和高性能,其高频化、模块化、数字化、绿色化等特征,是对现代电力电子技术最好的证明。在国内通信行业中,开关电源技术吸引了大批人士的目光,并对其进行深入开发和研究,开关电源技术存在着巨大的市场潜力和需求,因此只有不断的发展和研究,才能摸索出更多、更先进的技术。

参考文献:

[1]张新文、张杰飞,论现代电子技术在汽车智能管理系统中的应用研究[J].才智,2010年,03期.

[2]柳超、白志中、李广志,军用车载通信电源关键技术及发展趋势[J].四川兵工学报,2010年,02期.

第4篇:电源技术范文

当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。

1.电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

1.2逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

1.3变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。

计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高频开关电源

通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

2.3直流-直流(DC/DC)变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

2.4不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。

目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

2.5变频器电源

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

2.6高频逆变式整流焊机电源

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

2.7大功率开关型高压直流电源

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

2.8电力有源滤波器

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

2.9分布式开关电源供电系统

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

3.高频开关电源的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

3.1高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

3.2模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

3.3数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

3.4绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。

第5篇:电源技术范文

---当今的大多数电子产品(从手持式消费电子设备到庞大的电信系统)都需要使用多个电源电压。电源电压数目的增加带来了一项设计难题,即需要对电源的相对上电和断电特性进行控制,以消除数字系统遭受损坏或发生闭锁的可能性。

---微处理器、FPGA和ASIC在上电和断电期间通常要求内核与I/O电压之间具有某种特定的关系,而这种关系在实际操作中是很难控制的,尤其是当电源的数目较多的时候。当不同类型的电源(模块、开关稳压器和负载点转换器)混合使用时,该问题会进一步复杂化。最简单的解决方案就是将电源按序排列,但是,在某些场合,这种做法是不足够的。一种更受青睐而且往往是强制性的解决方案是使各个电源在上电和断电期间彼此跟踪。

电源排序

---简单地按某种预先确定的顺序来接通或关断电源的做法一般被称为“排序”。排序通常能够通过采用电源监控器或简单的数字逻辑电路来控制电源的接通/关断(或RUN/SS)引脚而得以实现。图1a和1b示出了采用一个LTC2902四通道电源监控器来对4个电源进行排序的情形。

---不幸的是,单靠排序有时是不够的。许多数字IC都在其I/O和内核电源之间规定了一个最大电压差,一旦它被超过则IC将会受损。在这些场合,对应的解决方案是使电源电压彼此跟踪。

电源跟踪

---排序只是简单地规定了电源斜坡上升或斜坡下降的顺序,并且假定每个电源都在下一个电源开始变化之前转换。电源跟踪可确保电源之间的关系在整个上电和断电过程中都是可以预测。

---图2示出了三种不同的电源跟踪形式。最常见是重合跟踪(见图2a),此时,各电压在达到其调节值之前是相等的。当采用偏移跟踪时(见图2b),各电压以相同的速率斜坡上升,但被预先设定的电压偏移或延时所分离。最后,当采用比例制跟踪时(见图2c),各电压同时开始斜坡上升,但速率不同。

---实际上,随着设计精细等级的不断提升,能够使各电源相互跟踪。三种最常见的方法是(1)在电源之间采用钳位二极管;(2)布设与输出端串联的MOSFET;(3)利用反馈网络来控制输出。

---如欲将各电源之间的电压差保持在一个或两个二极管压降之内,则可在电源轨之间采用钳位二极管或晶体管,这种解决方案虽然粗暴,但却简单(见图3)。在低电流条件下,该技术会是有效的,然而在高电流水平时,采用这种方法的后果则可能是灾难性。同步开关电源能够供应和吸收大量的电流。如果电压较高的电源斜坡上升速率高于电压较低的电源,则二极管或FET将接通,以便对电压较低的电源进行上拉操作。电压较低的电源将因此而吸收较多的电流,从而会有巨大的电流流过。这有可能导致电源超过容许的电压差,甚至引发器件故障。完全依靠二极管或FET钳位来实现跟踪功能并非最佳的解决方案。

---另一种跟踪解决方案是在电源的输出端与负载之间布设串联MOSFET。在图4中,一个LTC2921跟踪三个电源。当首次施加电源时,MOSFET被关断且电源被允许以其自然速率斜坡上升。当电压稳定下来之后,MOSFET被同时接通,使得负载上的电压相互跟踪。这种技术需要用于驱动MOSFET和监视电源电压的电路,而且,当电流水平上升时,MOSFET中的压降和功耗便成为了一个问题。此外,这种拓扑结构还因为每个电源上的负载电容和负载电流可能有所不同的缘故,而使得电压的同步斜坡下降比较难以实现。

---第三种方法是利用反馈网络来调节输出电压,以此来使电源相互跟踪。最简单的实现方法是将电流注入电源的反馈节点。在图5中,一个LTC2923跟踪两个电源。生成了一个主斜坡,而且电路被连接至其他从属电源的误差放大器反馈节点,从而使其输出跟随该主斜坡。该电路还使得电压能够一同斜坡下降。该技术是最精巧的,因为它不需要采用串联MOSFET或钳位二极管。然而,并不是所有的电源都具有可以使用的反馈节点,而且,虽然许多电源模块都具有一个修整引脚,但是一般来说输出电压只能在一个很小的范围内调节。因此,大多数实际解决方案均要求采用了上述几类技术的某种组合。

设计实例

---图6中的电路在利用3.3V电源生成2.5V和1.8V电源的情况下实现了电源跟踪。在本例中采用了LTC2923,3.3V电源受控于一个N沟道MOSFET,而2.5V和1.8VDC/DC转换器则是通过其反馈节点得以控制的。

---当3.3V输入电源接通时,晶体管Q1和两个DC/DC转换器被保持在关断状态。当3.3V输入上升(利用电阻器RONA和RONB在ON引脚上进行检测)之后,Q1的栅极由一个内部充电泵缓慢地接通。由于Q1被配置为一个N沟道源极跟随器,因此,RAMP引脚电平开始上升,并提供用于系统的主电压斜坡。

---当针对重合跟踪来对TRACK1和TRACK2引脚上的电阻器进行配置时,电流被强迫流入或流出DC/DC转换器反馈节点,这样其输出将跟踪RAMP引脚电平的变化。图2a中的示波器扫迹便是采用该电路生成的。

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--一旦达到最终电压,LTC2923的FB1和FB2引脚将呈高阻抗状态。如果ON引脚被一个漏极开路逻辑器件拉至低电平,则输出将尾随降至低电平。通过改变与TRACK1和TRACK2引脚相连的电阻器阻值,可使同一个电路进行比例制跟踪或偏移跟踪模式的斜坡上升。图2b和2c中给出的示波器扫迹便是以这种方式生成的。另一种电阻器选择能够采用3.3V电源作为基准电压斜坡来对1.8V和2.5V电源进行排序(见图7)。对于需要三个以上电源的系统,可通过RAMP引脚对多个LTC2923控制器进行菊链式连接,以便控制数目不限的电源。

---当不能使用DC/DC转换器模块的反馈节点时,可采用串联MOSFET来对电源进行跟踪。图8a中的电路采用LTC2922来跟踪三个电源。图8b示出了该电路的输出。当首次施加电源时,串联MOSFET被关断,且5V、3.3V和2.5V电源被允许上电。当电压稳定后,MOSFET被接通,输出电压一起上电。当输出电压达到其终值时,内部开关从输出端回接至模块上的正检测引脚。这将迫使模块对MOSFET的负载侧进行调节,以补偿FET两端的压降。采用一个检测电阻器来提供电路断路器功能,以保护主电源免遭短路故障的损坏,而一个电源良好(PowerGood)引脚用于指示跟踪已完成。

第6篇:电源技术范文

冗余电源是高可用系统中的关键组件。在最简单的解决方案中,两个电源可以采用二极管来驱动负载以共同为输出供电。这样,这两个电源既可以共同为负载供电,也可以一个工作,一个备用。场效应晶体管(FET)ORing控制器是一款更实用的解决方案,因为它避免了二极管电压降、功率损耗以及热损耗。因此可以用低电压损耗MOSFET来实现更具创新性且经济的系统。本文将讨论几个服务器冗余电源配置的示例。

服务器的冗余电源技术

高可用系统的电源总线可采用OR或N+1配置,也可以两者同时采用。一般来说,在低电压、高电流的应用中不采用二极管,因为存在正向压降及由此带来的热损耗,更倾向于采用FET ORing技术。然而,采用集成和分立设计的MOSFET控制器各有很多不足之处。

MOSFET两端的差分电压为VAC,如图1所示,由控制器进行监控,控制器根据VAC来设置MOSFET的栅极电压。MOSFET开启和关闭的实际开关点电压以及控制的方法和速度决定控制器成功模拟二极管的性能和稳定性。

TPS2410控制器的设计旨在专用于服务器应用,而服务器的负载通常为一个低电压、相对恒定的高电流,不允许出现流向失效电源的反向电流。下面我们将讨论一些有关冗余电源配置的示例。示例中采用图1所示的带方框的二级管符号来表示N沟道MOSFET及控制器的简图。

OR配置

图2为电源的一种简单的ORing配置。通常,在刀片服务器上的主电源总线为+12V。对于其它电源而言,甚至包括CPU的内核电压(通常只有0.8V~1.8V),OR布线同样如此。计算机内核电压太低,无法使用二极管。

这个例子中的组件位置没有标出。设计人员可以把系统分区然后在电源或刀片服务器上找到ORing电路。

并联MOSFET

控制器的栅极关断电流足以驱动多个MOSFET栅极。对于高电流应用而言,MOSFET可采取并联和背靠背的方式连接以去除MOSFET主体二极管效应。以并联方式接入的MOSFET在相同部件号的器件之间有细微的参数上的区别。在并联工作时,它们的负载会出现不均衡,且这种不均衡在开启时比在恒定状态时更明显。通常,一个MOSFET承载大部分的启动电流。此处只考虑通常选用MOSFET的因素,但是对于并联的MOSFET,则需要查询MOSFET规范中的安全工作区(sOA),确定单个MOSFET能支持几十微秒的负载。

背靠背MOSFET

TPS2410控制器的功能超越了基本的ORing功能,具有欠压和过压保护功能,而诸如TPS2412的简单控制器只提供基本的ORing功能。将检测过压的ORing控制器和背靠背MOSFET配置在一起使用会让我们受益非浅。当检测到过压情况后,控制器会关闭MOSFET栅极,且PG信号为FALSE以表明出现了过压的情况。如果过压高于正向主体二极管电压,则电源将不断向负载提供更高的电压。PG输出会发出信号使系统的电源控制器关闭失效的电源。背靠背MOSFET确保了控制器一旦检测到过压情况就立刻关闭输出。

电源到电源总线

该控制器可以对电源到电源总线之间的热插拔事件进行管理。无论电源或总线处于什么状态,电源都可以热插拔到电源总线上。当电源从电源总线上热拔时,控制器会将MOSFET输入端的电压调至OV,从而尽可能地把的连接器引脚电压降至安全范围。要求在MOSFET两端具有一个负电压的控制器继续驱动栅极以使其保持开启状态,而负载电压则通过MOSFET被反射到输入连接器引脚之上。

电源总线到负载

像TPS2490这样的热插拔控制器应该用在电源总线和刀片服务器之间。当刀片服务器被热插拔时,输入端的大容值电容先放电并产生很高的浪涌电流,浪涌电流会损坏总线连接器和电路板,进而产生影响系统其它电子组件的短暂的压降。热插拔控制器可以管理浪涌电流并在稳定的状态下发挥高速电路断路器的作用,以保护系统组件,还可以防止其它操作软件出现故障。

N+1配置

N+1布线和图2中的OR布线一样,但至少有3个电源接入总线。这一概念可扩展到任何N个电源,并由第N+1个额外电源作为冗余电源。这种N+I的组合电源比OR更经济。有了ORing以后,需要使用两个大电源,因为每个电源必须能够在其它电源故障时为最大负载供电。这些电源在正常运转情况下可能会共同为负载供电,但这不是必须的。通常,N+1个电源的设计负载为总负载电流的N分之一。这样,在一个电源故障的时候其余的可以继续供电。如果将N+1个电源的输出电压调节得非常接近,那么在大电流应用中就会出现负载共享。和ORing一样,电源可以热插拔。

与OR相比,N+1个电源更经济实惠,因为N+1个电源总线具有可扩展性。为了最大限度降低系统电源的成本,当负载增加时,我们可以添加电源。较低电流的电源可以不需要并联的MOSFET。

N+1个电源总线的OR

假设刀片服务器背板的配置为OR(两组N+1总线),如图3所示,每个刀片服务器由A、B总线共同供电,这两个电源总线由N+1个电源组成。这些刀片服务器的总线即为OR型。

请注意供电的拓扑结构。刀片服务器与电源连接的物理位置对电源总线的平均电压提出了更高的要求,这有助于负载共享。在这个示例中,刀片服务器1主要由总线A供电,而刀片服务器M主要由总线B供电。这样,与负载共享解决方案相比较,冗余热插拔电源解决方案的成本更低。这种电源分配方案对其它背板负载具有很重要的实际意义,如存储子系统中的磁盘驱动器。

为满足这些服务器的要求,控制器必须要具备如下功能:

1 正关闭阈值电压功能。该功能确保没有流向失效电源的反向电流,并确保对一个电源进行热拔时电源总线的输入终端没有电压。

2 线性栅极控制功能。该功能是首要的,因为在电源转换时可以保证稳定性。具有开关控制功能的控制器不允许有反向电流流向电源,该控制器在状态转变时会出现振荡。

3 为了驱动并联或背靠背的MOSFET并保证快速关机时间,栅极关闭电流必须高于2A。快速关机时间对于防止在检测到快速关机阈值后反向电流流向电源现象的发生至关重要。

4 独立器件具有内部充电泵,不需要辅助支持组件且占用的电路板面积非常小。

5 与系统电源控制器配合工作的欠压、过压保护以及一般状态输出功能,以保持电源总线。

第7篇:电源技术范文

随着经济的发展,各种企业对于能源的需求越来越大,大量的开采不可再生能源造成了全世界性质的能源紧缺,并且大量的燃煤等能源方式造成了严重的空气环境问题,严重的影响了人们的正常生活,这种情况下对于低碳环保的理念不断的宣传和提高,人类对于能源的探索更多的倾向于可再生绿色能源,更好的保证能源供应和绿色环保,这种形势下就极大的推动了新能源的发展。除了节能之外,电力应用中新能源的开发和使用也是一个重要的发展方向。

1 电力节能技术的应用

国家出台相关政策,积极拓展电能替代领域,扩大替代成果,在东北地区率先将热泵技术应用作为推动社会节能的能效管理重点项目,为项目提供专项扶持基金和优惠电价政策等专项服务。通过特别流转金和专项补助的形式,鼓励企业采用先进节能技术,改进生产工艺,提高电力使用效率。 目前我国的电力系统节能已经取得了相当可观的成果。

1.1 回转式空气预热器柔性密封技术 “回转式空气预热器柔性密封技术”为入选国家发展改革委《国家重点节能技术推广目录》的节能技术,其针对于空预器漏风和堵灰两大难题提出的解决措施,可以有效解决回转式空预器的运行问题,使空预器长期处于高效稳定的运行状态,明显提高机组运行的经济性和安全性,从而达到节能减排的效果。“径流式湿式电除尘器技术”与传统湿式除尘相比除尘效率高达90%以上,运行电耗、水耗及阻力小,节能减排效果显著。

1.2 压缩空气系统节能改造项目 该项目将高载能生产车间原有的压缩空气系统加装了空压机房节能监控系统,解决了车间末端用气波动且离心机调节能力弱的难题,实现了动态补偿用气,提高了部分电解车间用气端的用气效率,实现了各车间用气流量的全可控,降低了空压机群的总能耗。此项改造节能率超过20%,年节电约316万千瓦时,折合标准煤1137.6吨、减排二氧化碳2980.6吨。

1.3 其他 洛阳隆华传热节能股份有限公司“电力尖峰冷却技术”针对火电尖峰冷却问题提供专项解决方案。重庆富氧科技股份有限公司“富氧燃烧技术”、普瑞森能源集团公司“电厂凝汽器蒸汽喷射器抽真空系统”、国电科学研究院“低位能分级混合加热供暖技术”、宜兴亨达竹格填料有限公司“火力发电冷却塔竹制淋水填料技术”等。这些技术及其实际应用案例对于引导用户采用节能技术、促进火电行业节能减排技术进步具有重要的借鉴意义。

2 电力新能源的现状及发展

2.1 太阳能 太阳能是目前来说应用最广泛的新能源,太阳能具有取之不尽和容易收集等特点,只要有足够的空间和合理的装置就能够进行太阳能的应用,目前我国的太阳能热水器生产应用排行世界第一,已经实现了商业化,对于我国来说更多的需要考虑建筑中太阳能的利用,在建筑设计时充分利用太阳能,从美观和技术方面综合考虑,我国对于太阳能的重视会使得太阳能利用在建筑上的应用发展较快,更好的提供能源保障,但是同样太阳能发电的前期投入较高,推广普及需要政府的大力支持。我国的太阳能电池板的生产在世界水平上总体较高,随着太阳能科技利用的不断发展,硅材料等太阳能利用材料有可能出现降低等现象,光电元件的效率更高,成本越来越低,这就需要我们在太阳能的发展中从技术方面不断进行突破,保障高效、低价,提高竞争力,保证能源的供应,降低污染问题。

2.2 风能 目前,从可再生能源发电成本来看,风力发电成本在可再生能源中最具性价比。相较于传统能源发电,目前全球部分地区陆上风电已经具备较好竞争力。对于我国挂档加速的风电产业,如果要实现2020年,中国非化石能源占一次能源消费比重达到15%的目标,大力发展风电是毫无疑问的。目前就陆上风电开发成本来说,全球陆上风电平均度电成本降至约83美元/兆瓦时。而部分地区煤炭和天然气发电成本不降反升。随着风电技术进步和发展规模扩大,以及煤电成本的增加,未来风电竞争力将进一步增加,预计在2020年前后中国陆地风电成本将达到与煤电持平的水平。但在发展中我们要注意的是从风电场选址上需从宏观和微观角度着手考虑,做好当地风资源评估等前期工作。其次,在建设阶段需考虑如何降低设备采购成本以及接下来运行维护成本。

此外,现在我国风电行业的主力是国企,强调最多的是社会责任,任何企业想要可持续发展必须要有合理利润,持续降低风电的全生命周期成本是风电产业健康发展且提升竞争力的必由之路。

2.3 核能 目前来说核电常用的为核裂变,虽然核聚变释放的能量要远远大于核裂变,但是技术存在一定的问题还未能真正投入使用,我国的核电经过了一段时间的发展取得了一定成就,但发展速度并不够快,核电是高新技术,需要高科技和人才的支持,对操作人员的要求较高,所以核电的发展必须从人才的培养方面着手,综合推进,才能够保障核电技术的可靠、平稳、快速的发展。

2.4 生物质能 对于生物质能的利用我国进行了深入的研究,由于我国农业的比重,我国的生物质能发展潜力很大,对于生物质能的应用分成了两派,一派不能接受粮食作为燃料,但是随着技术的不断改进,目前采用纤维素制作燃料已经投入了不断的试验和发展。但是生物质能的应用仍旧存在一定的问题,例如运输和收集的成本问题,从各个偏远地区收集秸秆就造成了更多的人力和机械的投入,收集半径太大就会对经济效益造成影响,小规模的收购又很难保证能源的供应,这就对生物质能能源的发展造成了影响。需要我们不断的采取新的科技手段,更好的利用生物质能。

第8篇:电源技术范文

本文介绍在开关模式电源中利用数字电源技术实现省电的方法。输入线路电压范围内的开关频率控制

开关模式电源的主要功率损耗源包括:开关损耗、磁芯损耗、铜损耗、栅极驱动损耗和流经电容ESR的纹波电流。开关频率会对这些损耗产生直接影响。本节说明如何优化开关频率以降低功率损耗,同时保持整体性能不变。

以全桥拓扑结构为例,输出电感的峰峰值电流纹波为

I=(Vin×D×(1-2 D))/(n×Lo×fsw) (1)

式中,Vin是输入电压;D是占空比;n是匝比;Lo是输出电感;fsw是开关频率。

图1举例说明了输出电感电流纹波与输入电压的关系。可以看出,输出电感电流以非线性方式随着输入电压而变化。为了满足输出纹波要求,开关频率应足够高,以使最大输入电压时的I保持在限值以内,但在大多数输入电压情况下,效率无法达到最优水平。

如果我们通过一个算法来使开关频率发生变化,就可以在线路电压较低时降低开关频率。这样,电源既能实现高效率,又能使输出电流纹波保持在可接受的范围内。利用数字电源控制器可以轻松实现这种算法。

自适应死区控制

适当的死区设置对于提高效率十分重要。死区过长,会增大硬开关和体二极管的高导通损耗所引起的功率损耗。死区过短,会增大交叉导通所引起的功率损耗。为了实现高效率,优化死区是必要的。但在不同的工作条件下,死区优化值也不同。例如,在满负载条件与轻负载条件下,或者在高线路电压条件与低线路条件下,死区优化值是不同的。

为了解决这一问题,需要引入自适应死区控制功能。一种简单的解决办法是根据不同的输出电流阈值提供多个死区设置。通过对这些设置进行编程,可以优化不同负载条件下的死区。图2举例说明了如何根据负载电流设置死区。

轻负载模式和深度轻负载模式

为在整个负载范围内实现省电,可以将开关电源设置为不同的工作模式,包括正常模式、轻负载模式和深度轻负载模式。在不同的工作模式下,同步整流器采用不同的工作方案。

当电源在中高负载下工作时,使能正常模式。同步整流器与全桥PwM(脉宽调制)通道互补。当负载降为满负载的20%~30%时,使能轻负载模式。这种模式下,同步整流器仍然有效,但它与全桥PWM通道同相。当负载非常小时,可以使能深度轻负载模式。在这种模式下,同步整流器禁用。

利用负载电流信息,可以为数字电源控制器设置不同的轻负载和深度轻负载阈值。图3显示了正常模式、轻负载模式和深度轻负载模式的工作情况。

切相控制

交错技术可改善电路效率,减小输出电流纹波,提高有效纹波频率,降低输出滤波器电容要求。交错方法还能显著降低输入滤波器电感和电容要求。两相并行工作可降低满负载下的导通损耗,但会提高轻负载下的开关损耗。一相关闭时,导通损耗会提高,但开关损耗会降低,从而在轻负载下获得更高的效率。通过监控输出电流,可以实现对相数的实时优化。用户可以更改切相(phase shedding)的负载电流阂值。

在两相系统中,控制器应能利用交错相位工作,还能平衡电流并增加相位或进行切相。利用数字控制技术,可以在控制器中轻松实现这些功能。图4显示了在轻负载条件下利用切相控制提高效率的实验测试结果。

冷冗余

在空闲模式和其他低功耗条件下,为了提高系统能效并实现省电,需要引入冷冗余模式。在这种模式下,控制电路仅仅激活省电所需的电源模块,其他电源模块关闭,处于待机状态。一旦负载变大,或者在用电源发生故障,就可以激活冗余电源。

为实现冷冗余,开关电源控制器应能在不同情况下监控系统并控制电源。例如,数字控制器能够检测负载和故障条件,然后采用不同的软启动时序激活待机电源。与模拟解决方案相比,数字电源技术更灵活,能够对冷冗余进行智能控制。

第9篇:电源技术范文

首先,直击雷在经过接闪器之后泄放入地,促使地网电位提高,通过相应的线路侵入电子设备中,进而导致其出现地电位反击的现象。其次,在雷电流沿着引下线进入地面的时候,就会在周边形成一定的磁场,就会导致其附近的金属物体上出现感应电流,进而出现过电压的情况。最后,当室外的:请记住我站域名通信线与电源线受到直击雷或者感应雷之后,出现的雷电流或者过电压就会沿着相应的线路入侵,进而传输到电子设备上,对其产生一定的破坏。

2防雷技术的三级保护

在对通信电源及其电子设备进行防雷保护的时候,根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010标准中有关雷击概率计算环境参数的选用,以及根据《通信局防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005标准中关于波能量换算计算公式,可以对电源系统低压侧采取不同级别的防雷保护,通常情况下将其分为一级、二级、三级三个保护等级,在实际工作中,按照不同的保护等级选择具有适合电压保护水平以及额定通流容量的电源避雷器,并且确保避雷器具有一定耐雷击的性能。从原则上而言,每一级交流电源之间的连接导线都不可以大于15米,在实际安装过程中,一定要严格按照相关设计要求开展施工,加强相应的防雷保护措施。

2.1一级保护

通常情况下,一级保护主要针对的就是直击雷,防止其沿着相应的线路侵入室内对相应的电子设备产生一定的破坏,主要就是泄放雷能量。作为一级保护技术,一定要选用25kA/线、10/350s的额定通流容量,对从总电源前端侵入的高压脉冲进行吸收,避免建筑物内大型电子设备或者内部感应电磁脉冲出现瞬间的尖锋脉冲或者高压,进而对配电系统产生一定的影响。一级保护作为配电系统防雷的总保护措施,对配电系统中电子设备免受雷击起到了非常重要的保护措施。

2.2二级保护

根据防雷设计的机理与雷区划分的内容,可以在电源柜上设置一个三相防雷器,选用20kA/线、8/20s的额定通流容量,进而对从配电前端侵入的高压脉冲进行吸收,同时对内部的过电压也要进行相应的吸收,除此之外,对电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲进行相应的吸收。

2.3直流电源保护

在直流电源柜里设置一个直流电源防雷器,选用10kA/线、8/20s的额定通流容量,视其为设备的精细防护,对内部的过电压进行一定的吸收,同时也要吸收电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲,进而降低配电前端传来的雷电流,使其达到电子设备可以承受的安全范围以下,确保直流电源的安全。