電源模塊的分類(lèi)；
按現代電力電子的應用領(lǐng)域，我們把電源模塊劃分如下：
·1 計算機高效率綠色電源模塊
高速發(fā)展的計算機技術(shù)帶領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了信息社會(huì ),同時(shí)也促進(jìn)了電源模塊技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計算機**采用了開(kāi)關(guān)電源,率先完成計算機電源換代。接著(zhù)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)入了電子、電器設備領(lǐng)域。
計算機技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源模塊。綠色電腦泛指對環(huán)境無(wú)害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據美國環(huán)境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規定,桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的外圍設備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開(kāi)關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
·2 通信用高頻開(kāi)關(guān)電源模塊
通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開(kāi)關(guān)電源及其技術(shù)已成為現代通信供電系統的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱(chēng)為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱(chēng)為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標稱(chēng)值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開(kāi)關(guān)電源取代,高頻開(kāi)關(guān)電源 通過(guò)MOSFET或IGBT的高頻工作,開(kāi)關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實(shí)現高效率和小型化。近幾年,開(kāi)關(guān)整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類(lèi)繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線(xiàn)電壓 變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要**高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
·3 直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應用于無(wú)軌電車(chē)、地鐵列車(chē)、電動(dòng)車(chē)的無(wú)級變速和控制,同時(shí)使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時(shí)收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開(kāi)關(guān)電源), 同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開(kāi)關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著(zhù)大規模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現小型化,因此就要不斷提高開(kāi)關(guān)頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開(kāi)關(guān)和零電壓開(kāi)關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
·4 不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場(chǎng)合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉換開(kāi)關(guān)送到負載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過(guò)電源轉換開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現。
現代UPS普遍了采用脈寬調制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術(shù)的引入,可以實(shí)現對UPS的智能化管理,進(jìn)行遠程維護和遠程診斷。
目前在線(xiàn)式UPS的*大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多種規格的產(chǎn)品。
·5 變頻器電源模塊
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動(dòng)系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過(guò)整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器, 將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動(dòng)交流異步電動(dòng)機實(shí)現無(wú)級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問(wèn)世。八十年代初期,日本東芝公司*先將交流變頻調速技術(shù)應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優(yōu)點(diǎn)。國內于90年代初期開(kāi)始研究變頻空調,96年引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)變頻空調器,逐漸形成變頻空調開(kāi)發(fā)生產(chǎn)熱點(diǎn)。預計到2000年左右將形成高潮。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。
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