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开关电源转换器分布电源

2019/06/27 来源:昌吉信息港

导读

开关电源转换器分布电源为通信、计算机、舰艇、人造卫星、宇宙飞船及工业、交通等部门提供各种可以调节的、稳定可靠的电源是开关电源的一个重要应

  开关电源转换器分布电源

  为通信、计算机、舰艇、人造卫星、宇宙飞船及工业、交通等部门提供各种可以调节的、稳定可靠的电源是开关电源的一个重要应用。

  就通信电源系统来说,所需的直流电源类型是多种多样的,如直流48V、12V、5V、3V、1V等,以及交流电压和不同频率的铃流电源。早期采用集中式电源结构(CentralizedPowerArchitecture),将220V交流电经过AC/DC整流转换器 ,直接转换成5V直流,这样需要有5V的直流母线,并且由于电压低,母线电流很大,电压损失和电路损耗也较大,为此9改用分布式电源结构(DistributedPowerArchitecture)代替集中式电源结构,就可以避免上述问题的产生。

  分布式电源结构是通过250~425V/48VDC/DC转换器

  和48V母线电压,供电给负载板(Board),再通过板上(ONboard)若干个并联的薄型DC/DC转换器,将48V转换为负载所需的3~5V。一般,DC/DC转换器的功率密度可达100W/in3,效率90%,并且应当是可以并联的。

  分布电源

  系统适合于用做超高速集成电路组成的大型工作站(如图像处理站),大型数字交流系统等的电源,其优点是可以实现DC/DC转换器组件的模块化;容易实现N+1功率冗余,提高系统的可靠性;易于扩增负载容量;可以降低48V母线上的电流和电压降;容易做到热分布均匀,便于散热设计;瞬态响应好,可以更换失效的模块等。

  分布式电源系统有以下两种结构类型。

  1)两级结构

  由前端(FrontEnd)转换器和负载点(PointOfLoad,POL)转换器组成,前端转换器输出48V,通过48V母线供电给若干个并联的隔离式POL转换器或负载转换器。当负载是微处理器时,供电的DC/DC转换器称为电压调节模块(Vo1tageRegulatorModu1e,VRM),其输出电压可能更低,如5V、3V、1V等。

  2)三级结构

  由前端转换器、中间母线(IntermediateBus)转换器和负载转换器三级组成,48V母线供电给隔离式(Isolated)中间母线转换器,输出12V,再由12V中间母线供电给若干个并联的非隔离式(Non-isolated)负载转换器或VRM,输出负载所需的电压。

  据美国Synqor公司报道,采用三级

  分布电源

  结构,成本比两级

  分布电源

  结构降低一半,每级转换器都可以由多个转换器并联组成,通过均流控制,使各并联模块平均分担负载功率。

  前端转换器包括AC/DC整流器、PFC功率因数校正转换器,输出400V直流,和DC/DC转换器(输出48V直流),负载转换器是标准模块结构,对模块的技术要求是:高效、高功率密度,输出电压调节范围宽、工作温度范围宽、有限流保护等。

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