El desarrollo de la electrónica de potencia y la tecnología de potencia modernas

En la actualidad, como base del ahorro de energía, el ahorro de talento, la automatización, la inteligencia y la integración electromecánica, la electrónica de potencia se está desarrollando en la dirección de la tecnología de aplicaciones de alta frecuencia, la estructura de hardware modular y el rendimiento de productos ecológicos. En un futuro cercano, la tecnología electrónica de potencia hará que la tecnología de potencia sea más madura, económica y práctica, y logrará una combinación de alta eficiencia y electricidad de alta calidad. 1. El desarrollo de la tecnología de la electrónica de potencia La dirección de desarrollo de la tecnología de la electrónica de potencia moderna es un cambio de la electrónica de potencia tradicional, que se centra en la tecnología de baja frecuencia para solucionar problemas, a la electrónica de potencia moderna, que se centra en la tecnología de alta frecuencia. La tecnología de la electrónica de potencia comenzó a partir de dispositivos rectificadores de silicio a fines de la década de 1950 y principios de la de 1960. Su desarrollo ha experimentado sucesivamente la era del rectificador, la era del inversor y la era del convertidor de frecuencia, y ha promovido la aplicación de la tecnología electrónica de potencia en muchos campos nuevos. A fines de la década de 1980 y principios de la de 1990, los dispositivos compuestos de semiconductores de potencia representados por MOSFET de potencia e IGBT, que integran alta frecuencia, alto voltaje y gran corriente, se desarrollaron a fines de la década de 1980 y principios de la de 1990, lo que indica que la tecnología tradicional de electrónica de potencia ha entrado en el era de la electrónica de potencia moderna. 1.1 La electricidad industrial de alta potencia en la era de los rectificadores es proporcionada por generadores de CA de frecuencia de potencia (50Hz), pero aproximadamente el 20% de la energía eléctrica se consume en forma de CC, la más típica de las cuales es la electrólisis (metales no ferrosos y las materias primas químicas requieren electrólisis de CC), la tracción (locomotora eléctrica, locomotora diésel de accionamiento eléctrico, locomotora de metro, trolebús urbano, etc.) y el accionamiento de CC (laminado de acero, fabricación de papel, etc.) son tres áreas principales. Los rectificadores de silicio de alta potencia pueden convertir la corriente alterna de frecuencia industrial en corriente continua con alta eficiencia. Por lo tanto, en las décadas de 1960 y 1970, el desarrollo y la aplicación de tiristores y rectificadores de silicio de alta potencia se han desarrollado enormemente. En ese momento, hubo un aumento del establecimiento a gran escala de fábricas de rectificadores de silicio en China. En la actualidad, los grandes y pequeños fabricantes de semiconductores que fabrican rectificadores de silicio en el país son productos de esa época. 1.2 La era de los inversores En la década de 1970, hubo una crisis energética mundial y los motores de CA' Las velocidades de conversión de frecuencia se desarrollaron rápidamente debido a sus notables efectos de ahorro de energía. La tecnología clave de la regulación de velocidad de frecuencia variable es invertir la corriente continua en corriente alterna de 0-100Hz. En las décadas de 1970 y 1980, con la popularización de los dispositivos de regulación de velocidad de frecuencia variable, los tiristores, los transistores de potencia gigantes (GTR) y los tiristores de apagado de compuerta (GT0) utilizados para inversores de alta potencia se convirtieron en los protagonistas de los dispositivos electrónicos de potencia en ese momento. Aplicaciones similares incluyen salida de CC de alto voltaje, compensación dinámica de potencia reactiva estática, etc. En este momento, la tecnología de la electrónica de potencia ha podido lograr la rectificación y la inversión, pero la frecuencia de operación es baja, solo limitada al rango de baja frecuencia. 1.3 La era de los convertidores de frecuencia En la década de 1980, el rápido desarrollo de la tecnología de circuitos integrados a gran escala y muy grande sentó las bases para el desarrollo de la tecnología moderna de electrónica de potencia. Combinando la tecnología de procesamiento fino de la tecnología de circuitos integrados y la tecnología de alto voltaje y alta corriente de forma orgánica, ha surgido un nuevo lote de dispositivos de potencia totalmente controlados, en primer lugar, el advenimiento de los MOSFET de potencia, que ha llevado al desarrollo de pequeños y fuentes de alimentación de potencia media a altas frecuencias, y luego puertas aisladas. La aparición de los transistores bipolares (IGBT) ha traído oportunidades para el desarrollo de fuentes de alimentación grandes y medianas a altas frecuencias. La aparición sucesiva de MOSFET e IGBT es un signo de la transformación de la electrónica de potencia tradicional a la electrónica de potencia moderna. Según las estadísticas, a finales de 1995, los MOSFET de potencia y los GTR habían alcanzado una participación igual en el mercado de dispositivos semiconductores de potencia, y el uso de IGBT para reemplazar a los GTR en el campo de la electrónica de potencia ha llegado a su fin. El desarrollo de nuevos dispositivos no solo proporciona una frecuencia más alta para la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia del motor de CA, lo que hace que su rendimiento sea más completo y confiable, sino que también permite que la tecnología electrónica moderna continúe desarrollándose hacia la alta frecuencia, que es un material de alta eficiencia. ahorro y ahorro de energía para equipos eléctricos, y se da cuenta de que la cuantificación, la mecatrónica y la inteligencia pequeñas y livianas proporcionan una base técnica importante. 2. Campos de aplicación de la electrónica de potencia moderna 2.1 Fuente de alimentación ecológica de alta eficiencia informática El rápido desarrollo de la tecnología informática ha llevado a la humanidad a la sociedad de la información y, al mismo tiempo, ha promovido el rápido desarrollo de la tecnología de suministro de energía. En la década de 1980, las computadoras adoptaron por completo las fuentes de alimentación conmutadas, liderando la tarea de completar el reemplazo de las fuentes de alimentación de las computadoras. Luego, la tecnología de suministro de energía conmutada ha entrado uno tras otro en el campo de los equipos electrónicos y eléctricos. Con el desarrollo de la tecnología informática, se han propuesto computadoras ecológicas y fuentes de alimentación ecológicas. Las computadoras ecológicas generalmente se refieren a computadoras personales y productos relacionados que no son dañinos para el medio ambiente. Las fuentes de alimentación ecológicas se refieren a fuentes de alimentación de ahorro de energía de alta eficiencia relacionadas con las computadoras ecológicas. Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos' s" Energy Star" Planifique el 17 de junio de 1999, computadoras de escritorio Si el consumo de energía de un tipo de computadora personal o equipo periférico relacionado es inferior a 30 vatios en el estado de suspensión, cumple con los requisitos de una computadora ecológica. Mejorar la eficiencia energética es la forma fundamental de reducir el consumo de energía. En lo que respecta a la fuente de alimentación conmutada actual de 200 vatios con una eficiencia del 75%, la propia fuente de alimentación consume 50 vatios de energía. 2.2 Fuentes de alimentación conmutadas de alta frecuencia para comunicaciones El rápido desarrollo de la industria de las comunicaciones ha promovido en gran medida el desarrollo de las fuentes de alimentación de comunicaciones. La fuente de alimentación conmutada miniaturizada de alta frecuencia y su tecnología se han convertido en la corriente principal de los sistemas modernos de suministro de energía para comunicaciones. En el campo de la comunicación, el rectificador generalmente se denomina fuente de alimentación primaria y el convertidor CC-CC (CC / CC) se denomina fuente de alimentación secundaria. La función de la fuente de alimentación primaria es transformar una red eléctrica de CA monofásica o trifásica en una fuente de alimentación de CC con un valor nominal de 48V. En la actualidad, en la fuente de alimentación primaria para interruptores controlados por programa, la fuente de alimentación regulada tradicional controlada por fase ha sido reemplazada por una fuente de alimentación de conmutación de alta frecuencia. La fuente de alimentación de conmutación de alta frecuencia (también conocida como rectificador de conmutación SMR) funciona a través de la alta frecuencia de MOSFET o IGBT, y la frecuencia de conmutación generalmente se controla en el rango de 50-100 kHz para lograr una alta eficiencia y miniaturización. En los últimos años, la capacidad de potencia de los rectificadores de conmutación ha continuado expandiéndose, y la capacidad de una sola unidad se ha expandido de 48V / 12.5A, 48V / 20A a 48V / 200A, 48V / 400A. Debido a los diversos tipos de circuitos integrados utilizados en los equipos de comunicación, sus voltajes de alimentación también son diferentes. En el sistema de suministro de energía de comunicación, se utiliza un módulo de suministro de energía aislado CC-CC de alta densidad de potencia y alta frecuencia para transformar el voltaje del bus intermedio (generalmente 48 V CC) en Los diversos voltajes CC requeridos pueden reducir en gran medida las pérdidas, facilitar el mantenimiento y son muy convenientes de instalar y aumentar. Generalmente, se puede instalar directamente en la placa de control estándar y el requisito para la fuente de alimentación secundaria es una alta densidad de potencia. A medida que la capacidad de comunicación sigue aumentando, la capacidad de la fuente de alimentación de comunicación también seguirá aumentando. 2.3 Convertidor CC-CC (CC / CC) El convertidor CC / CC transforma una tensión CC fija en una tensión CC variable. Esta tecnología se utiliza ampliamente en el cambio continuo de velocidad de trolebuses, trenes subterráneos y vehículos eléctricos. Control, al mismo tiempo, el control mencionado anteriormente obtiene el rendimiento de acelerar de manera suave, respuesta rápida y al mismo tiempo recibir el efecto de ahorro de energía. Reemplazar el varistor con un chopper de CC puede ahorrar energía (20-30)%. El chopper de CC no solo puede regular el voltaje (fuente de alimentación de conmutación), sino que también puede suprimir eficazmente el ruido de corriente armónica en el lado de la red. Se ha comercializado el convertidor DC / DC de potencia secundaria de la fuente de alimentación para comunicaciones. El módulo adopta tecnología PWM de alta frecuencia, la frecuencia de conmutación es de aproximadamente 500 kHz y la densidad de potencia es de 5 W ～ 20 W / in3. Con el desarrollo de circuitos integrados a gran escala, el módulo de fuente de alimentación debe miniaturizarse, por lo que es necesario aumentar continuamente la frecuencia de conmutación y adoptar nuevas topologías de circuito. En la actualidad, algunas empresas han desarrollado y producido dos tipos de tecnologías de conmutación de corriente cero y de conmutación de voltaje cero. La densidad de potencia del módulo de fuente de alimentación secundaria se ha mejorado considerablemente. 2.4 Fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) La fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) es una fuente de alimentación de alta confiabilidad y alto rendimiento necesaria para computadoras, sistemas de comunicación y ocasiones que requieren un suministro ininterrumpido. La entrada de la red de CA se convierte en CC mediante el rectificador, parte de la energía se carga al paquete de baterías y la otra parte de la energía se convierte en CA mediante el inversor y se envía a la carga a través del interruptor de transferencia. Para seguir proporcionando energía a la carga cuando el inversor falla, se realiza otra fuente de energía de respaldo a través de un interruptor de transferencia de energía. Los UPS modernos generalmente adoptan tecnología de modulación de ancho de pulso y dispositivos electrónicos de potencia modernos como MOSFET de potencia e IGBT. El ruido de la fuente de alimentación se puede reducir y se puede mejorar la eficiencia y la confiabilidad. La introducción de tecnología de hardware y software de microprocesador puede realizar la gestión inteligente de UPS, mantenimiento remoto y diagnóstico remoto. En la actualidad, la capacidad máxima de los UPS en línea puede alcanzar los 600 kVA. El desarrollo de los SAI ultrapequeños también es muy rápido y existen productos con diversas especificaciones, como 0,5 kVA, lVA, 2 kVA y 3 kVA. 2.5 Fuente de alimentación del inversor La fuente de alimentación del inversor se utiliza principalmente para la conversión de frecuencia y la regulación de velocidad de los motores de CA, y su posición en el sistema de accionamiento eléctrico es cada vez más importante y ha logrado enormes efectos de ahorro de energía. El circuito principal de la fuente de alimentación del inversor adopta el esquema AC-DC-AC. La fuente de alimentación de frecuencia industrial se convierte en un voltaje de CC fijo a través de un rectificador, y luego un convertidor de alta frecuencia PWM compuesto por transistores de alta potencia o IGBT invierte el voltaje de CC en una salida de CA variable de voltaje y frecuencia. La forma de onda de salida de la fuente de alimentación es similar a una onda sinusoidal. Se utiliza para impulsar motores asíncronos de CA para lograr una regulación de velocidad continua. Los productos de la serie de fuentes de alimentación de inversor por debajo de 400 kVA han salido a nivel internacional. A principios de la década de 1980, Toshiba de Japón aplicó por primera vez la tecnología de regulación de velocidad de conversión de frecuencia de CA a los acondicionadores de aire. En 1997, su participación alcanzó más del 70% de los acondicionadores de aire domésticos en Japón. Los acondicionadores de aire Inverter tienen las ventajas de comodidad y ahorro de energía. La investigación nacional sobre acondicionadores de aire inverter comenzó a principios de la década de 1990. En 1996, se introdujo la línea de producción para producir acondicionadores de aire inverter, que gradualmente formaron un punto caliente para el desarrollo y la producción de acondicionadores de aire inverter. Se espera que el climax se forme alrededor del año 2000. Además de la fuente de alimentación del inversor, los acondicionadores de aire del inversor también requieren un motor de compresor adecuado para la regulación de la velocidad del inversor. La optimización de la estrategia de control y la selección de componentes funcionales son la dirección de desarrollo adicional de la fuente de alimentación del inversor de aire acondicionado. 2.6 Fuente de alimentación de la máquina soldadora rectificadora con inversor de alta frecuencia La fuente de alimentación de la máquina soldadora rectificadora con inversor de alta frecuencia es una nueva fuente de alimentación de máquina soldadora de alto rendimiento, eficiente y que ahorra material, que representa la dirección de desarrollo de hoy' s fuente de alimentación de la máquina de soldadura. Debido a la comercialización de módulos IGBT de alta capacidad, este tipo de fuente de alimentación tiene perspectivas de aplicación más amplias. La fuente de alimentación de la máquina soldadora inversora adopta principalmente el método de conversión AC-DC-AC-DC (AC-DC-AC-DC). La corriente alterna de 50Hz se convierte en corriente continua a través de la rectificación de puente completa, y la parte de conversión de alta frecuencia PWM compuesta por IGBT invierte la corriente continua en una onda rectangular de alta frecuencia de 20kHz, acoplada por un transformador de alta frecuencia, rectificado y filtrado. y se convierte en una corriente continua estable, que se utiliza para la fuente de alimentación del arco. Debido a las malas condiciones de trabajo de la fuente de alimentación de la máquina de soldar y a los frecuentes cambios alternos de cortocircuitos, arcos y circuitos abiertos, la confiabilidad de funcionamiento de la fuente de alimentación de la máquina de soldar rectificador inversor de alta frecuencia se ha convertido en el problema más crítico, y también es el tema que más preocupa a los usuarios. . Usando un microprocesador como controlador relacionado con la modulación de ancho de pulso (PWM), a través de la extracción y análisis de múltiples parámetros e información, se logra el propósito de predecir las diversas condiciones de trabajo del sistema, y ​​el sistema se puede ajustar y procesar por adelantado. para resolver el problema. Mejore la confiabilidad de las fuentes de alimentación de inversor IGBT de alta potencia actuales. Las máquinas de soldadura con inversor extranjeras pueden alcanzar una corriente de soldadura nominal de 300 A, una duración de carga del 60%, un voltaje de carga completa de 60 a 75 V, un rango de ajuste de corriente de 5 a 300 A y un peso de 29 kg. 2.7 Fuentes de alimentación de CC de alto voltaje con conmutación de alta potencia Las fuentes de alimentación de CC de alto voltaje con conmutación de alta potencia se utilizan ampliamente en equipos grandes como la eliminación de polvo electrostático, la mejora de la calidad del agua, las máquinas de rayos X médicos y las máquinas de TC. El voltaje es tan alto como 50 ～ l59kV, la corriente está por encima de 0.5A y la potencia es de hasta 100kW. Desde la década de 1970, algunas empresas japonesas han adoptado la tecnología de inversor, que convierte la energía de la red a una frecuencia intermedia de aproximadamente 3 kHz después de la rectificación y luego la aumenta. En la década de 1980, la tecnología de suministro de energía de conmutación de alta frecuencia se desarrolló rápidamente. Alemania&Siemens utiliza transistores de potencia como elemento de conmutación principal para aumentar la frecuencia de conmutación de la fuente de alimentación a más de 20 kHz. La tecnología de transformador de tipo seco se aplica con éxito a fuentes de alimentación de alta frecuencia y alto voltaje, y se elimina el tanque de aceite del transformador de alto voltaje, lo que reduce aún más el volumen del sistema de transformador. A nivel nacional, se ha desarrollado la fuente de alimentación de CC de alto voltaje del precipitador electrostático. La red eléctrica se rectifica en CC, y el circuito inversor resonante de la serie del interruptor de corriente cero de puente completo se utiliza para invertir el voltaje de CC en voltaje de alta frecuencia, y luego se aumenta el transformador de alta frecuencia y finalmente se rectifica Es CC alto Voltaje. En condiciones de carga resistiva, la tensión de CC de salida alcanza los 55 kV, la corriente alcanza los 15 mA y la frecuencia de funcionamiento es de 25,6 kHz. 2.8 Cuando se pone en funcionamiento el convertidor tradicional AC-DC (AC-DC) del filtro de potencia activa, inyectará una gran cantidad de corriente armónica en la red eléctrica, provocando pérdidas e interferencias armónicas y, al mismo tiempo, la El factor de potencia del dispositivo se deteriorará en el lado de la red. Fenómeno, el llamado" contaminación de energía" ;, por ejemplo, cuando la rectificación incontrolable y el filtrado del condensador, el contenido del tercer armónico en el lado de la red puede alcanzar (70 ～ 80)%, y el factor de potencia en el lado de la cuadrícula es solo 0.5 ～ 0.6. El filtro de potencia activa es un nuevo tipo de dispositivo electrónico de potencia que puede suprimir dinámicamente los armónicos. Puede superar las deficiencias de los filtros LC tradicionales y es un método de supresión de armónicos prometedor. El filtro está compuesto por un convertidor de potencia de conmutación en puente y un circuito de control específico. No solo se retroalimenta la tensión de salida, sino que también se retroalimenta la corriente de entrada promedio; (2) La señal de referencia del bucle de corriente es el producto de la señal de error del bucle de voltaje y la señal de muestreo de voltaje rectificado de onda completa. 2.9 Sistema de fuente de alimentación de conmutación distribuida El sistema de fuente de alimentación distribuida utiliza módulos de bajo consumo y circuitos integrados de control a gran escala como componentes básicos, y utiliza las últimas teorías y logros técnicos para formar una fuente de alimentación inteligente de alta potencia con estilo de bloque de construcción. para hacer la corriente fuerte y La estrecha integración de la corriente débil reduce la presión sobre el desarrollo de componentes de alta potencia y dispositivos de alta potencia (centralizados) y mejora la eficiencia de producción. A principios de la década de 1980, la investigación sobre sistemas distribuidos de suministro de energía conmutada de alta frecuencia se centró básicamente en la investigación de la tecnología de convertidores en paralelo. A mediados y finales de la década de 1980, con el rápido desarrollo de la tecnología de conversión de energía de alta frecuencia, aparecieron una tras otra varias topologías de convertidores. Combinando circuitos integrados a gran escala y tecnología de componentes de potencia, la integración de dispositivos de potencia pequeños y medianos se hizo posible, promoviendo así rápidamente el desarrollo de la investigación distribuida de sistemas de suministro de energía de conmutación de alta frecuencia. Desde finales de la década de 1980, esta dirección se ha convertido en un punto clave de investigación en el círculo internacional de la electrónica de potencia. El número de artículos ha aumentado año tras año y el campo de aplicación ha seguido ampliándose. El método de suministro de energía distribuida tiene las ventajas de ahorro de energía, confiabilidad, alta eficiencia, economía y mantenimiento conveniente. Ha sido adoptado gradualmente por computadoras a gran escala, equipos de comunicación, aeroespacial, control industrial y otros sistemas. También es el método de suministro de energía más ideal para energía de bajo voltaje (3.3V) de circuitos integrados de ultra alta velocidad. En aplicaciones de alta potencia, como galvanoplastia, fuente de alimentación de electrólisis, fuente de alimentación de tracción de locomotora eléctrica, fuente de alimentación de calentamiento por inducción de frecuencia intermedia, fuente de alimentación de accionamiento de motor y otros campos, también hay amplias perspectivas de aplicación. 3. La tendencia de desarrollo de la fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia En la aplicación de la tecnología electrónica de potencia y varios sistemas de suministro de energía, la tecnología de la fuente de alimentación conmutada es fundamental. Para grandes fuentes de alimentación de revestimiento electrolítico, los circuitos tradicionales son muy voluminosos y pesados. Si se utiliza la tecnología de fuente de alimentación conmutada de Gordon, su volumen y peso se reducirán en gran medida, y la eficiencia de utilización de la energía se puede mejorar enormemente, los ahorros de material y los costos se pueden reducir. En vehículos eléctricos y variadores de frecuencia, es inseparable de la tecnología de suministro de energía de conmutación. La fuente de alimentación conmutada cambia la frecuencia de alimentación para lograr una adaptación de carga y un control de la transmisión casi ideales. La tecnología de fuente de alimentación de conmutación de alta frecuencia es la tecnología central de varias fuentes de alimentación de conmutación de alta potencia (máquina de soldadura con inversor, fuente de alimentación de comunicación, fuente de alimentación de calefacción de alta frecuencia, fuente de alimentación láser, fuente de alimentación de operación de energía eléctrica, etc.). 3.1 Alta frecuencia El análisis teórico y la experiencia práctica muestran que el peso volumétrico de los transformadores, inductores y condensadores de productos eléctricos es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la frecuencia de la fuente de alimentación. Entonces, cuando aumentamos la frecuencia de 50Hz a 20kHz, 400 veces, el volumen y el peso de los equipos eléctricos se reducirán al 5 ~ 10% del diseño de frecuencia de energía. Ya sea una máquina de soldar rectificador inversor o un rectificador de conmutación para fuente de alimentación de comunicación, ambos se basan en este principio. De manera similar, varias fuentes de alimentación de CC como galvanoplastia, electrólisis, procesamiento eléctrico, carga, carga flotante y cierre de energía en la tradicional" industria de rectificadores" también se puede transformar de acuerdo con este principio para convertirse en una fuente de alimentación de conversión conmutada" ;. Los materiales principales pueden ser. Pueden ahorrar un 90% o más, y pueden ahorrar electricidad en un 30% o más. Debido al aumento gradual en el límite superior de la frecuencia de trabajo de los dispositivos electrónicos de potencia, muchos equipos tradicionales de alta frecuencia que originalmente usaban tubos electrónicos se solidifican, lo que brinda importantes beneficios económicos de ahorro de energía, ahorro de agua y ahorro de material, y puede reflejar el valor del contenido técnico. 3.2 Modularidad La modularización tiene dos significados, uno es la modularización de los dispositivos de potencia y el otro es la modularización de las unidades de suministro de energía. Nuestros módulos de dispositivos comunes, que incluyen una unidad, dos unidades, seis unidades a siete elementos, incluidos dispositivos de conmutación y diodos de rueda libre en antiparalelo con ellos, son esencialmente" estándar" módulos de potencia (SPM). En los últimos años, algunas empresas han instalado el circuito de protección del variador del dispositivo de conmutación en el módulo de potencia para formar un" inteligente" módulo de potencia (IPM), que no solo reduce el tamaño de toda la máquina, sino que también facilita el diseño y fabricación de toda la máquina. De hecho, debido al aumento continuo de frecuencia, la influencia de la inductancia parásita del cable y la capacitancia parásita se ha vuelto más seria, provocando una mayor tensión eléctrica en el dispositivo (en forma de sobretensión y sobrecorriente). Para mejorar la confiabilidad del sistema, algunos fabricantes han desarrollado un" específico del usuario" módulo de potencia (ASPM), que instala casi todo el hardware de una máquina completa en un módulo en forma de chip, de modo que los componentes ya no estén entre Con las conexiones de cables tradicionales, dichos módulos se han sometido a condiciones térmicas, eléctricas y eléctricas estrictas y razonables. diseño mecánico para lograr un perfecto estado de optimización. Es similar al circuito integrado específico del usuario (ASIC) en microelectrónica. Siempre que el software de control esté escrito en el chip del microprocesador en el módulo, y luego todo el módulo esté fijo en el radiador correspondiente, se formará un nuevo tipo de dispositivo de fuente de alimentación de conmutación. Se puede ver que el propósito de la modularización no es solo facilitar el uso y reducir el tamaño de toda la máquina, sino lo que es más importante, cancelar la conexión tradicional y minimizar los parámetros parásitos, a fin de minimizar la tensión eléctrica en el dispositivo y mejorar la confiabilidad del sistema. . Además, las fuentes de alimentación conmutadas de alta potencia, debido a la limitación de la capacidad del dispositivo y al aumento de la redundancia para mejorar la confiabilidad, generalmente usan múltiples unidades de módulos independientes para trabajar en paralelo, usando tecnología de intercambio de corriente, y todos los módulos comparten la corriente de carga. Si un módulo falla, los otros módulos comparten la corriente de carga por igual. De esta manera, no solo se aumenta la capacidad de potencia, sino que se cumple el requisito de una gran salida de corriente bajo la condición de capacidad limitada del dispositivo, y la confiabilidad del sistema se mejora en gran medida al agregar módulos de fuente de alimentación redundantes con baja potencia en relación con todo el sistema. . En caso de falla de un solo módulo, no afectará el funcionamiento normal del sistema y proporcionará tiempo suficiente para la reparación. 3.3 Digitalización En la tecnología electrónica de potencia tradicional, la parte de control se diseña y trabaja de acuerdo con señales analógicas. En las décadas de 1960 y 1970, la tecnología de la electrónica de potencia se basaba completamente en circuitos analógicos. Sin embargo, ahora que las señales digitales y los circuitos digitales son cada vez más importantes, la tecnología de procesamiento de señales digitales se está volviendo cada vez más madura, mostrando cada vez más ventajas: conveniente para el procesamiento y control por computadora, evitando la distorsión y la distorsión de las señales analógicas, y reduciendo señales espurias. Interferencia (mejora de la capacidad antiinterferente), conveniente para la depuración de paquetes de software y detección remota, telemetría y ajuste remoto, y también para la implantación de autodiagnóstico, tolerancia a fallas y otras tecnologías. Por lo tanto, en las décadas de 1980 y 1990, la tecnología analógica todavía era útil para el diseño de varios circuitos y sistemas, especialmente: como el diseño de placas impresas, problemas de compatibilidad electromagnética (EMC) y corrección del factor de potencia (PFC) La solución a otros Los problemas son inseparables del conocimiento de la tecnología analógica, pero para las fuentes de alimentación conmutadas inteligentes, cuando se requiere control por computadora, la tecnología digital es inseparable. 3.4 Ecologización La ecologización del sistema de suministro de energía tiene dos significados: el primero es un importante ahorro de energía, lo que significa el ahorro de capacidad de generación de energía, y la generación de energía es una causa importante de contaminación ambiental, por lo que el ahorro de energía puede reducir la contaminación ambiental; en segundo lugar, estos La fuente de alimentación no puede (o menos) causar contaminación a la red eléctrica. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha formulado una serie de estándares para esto, como IEC555, IEC917, IEC1000, etc. De hecho, muchos dispositivos electrónicos de potencia de ahorro de energía tienden a convertirse en una fuente de contaminación para la red eléctrica: inyectan serias corrientes armónicas de alto orden en la red eléctrica, lo que reduce el factor de potencia total, acopla muchos picos de rebaba al voltaje de la red, e incluso le faltan ángulos y distorsiones. . A finales del siglo XX, nacieron varios filtros activos y esquemas de compensadores activos, y había muchas formas de corregir el factor de potencia. Estos sentaron las bases para la producción en masa de varias fuentes de alimentación conmutadas ecológicas en el siglo XXI. La tecnología electrónica de potencia moderna es la base para el desarrollo de la tecnología de fuente de alimentación conmutada. Con la aparición continua de nuevos dispositivos electrónicos de potencia y topologías de circuitos adecuados para frecuencias de conmutación más altas, la tecnología moderna de suministro de energía se desarrollará rápidamente bajo el impulso de las necesidades reales. Con la tecnología de aplicación tradicional, el rendimiento de la fuente de alimentación conmutada se ve afectado debido a la limitación del rendimiento de los dispositivos de alimentación. Para maximizar las características de varios dispositivos de alimentación y minimizar el impacto del rendimiento del dispositivo en el rendimiento de la fuente de alimentación conmutada, la nueva topología del circuito de alimentación y la nueva tecnología de control pueden hacer que el interruptor de alimentación funcione en un estado de voltaje cero o corriente cero. que puede mejorar enormemente la frecuencia de funcionamiento, mejorar la eficiencia de la fuente de alimentación conmutada y diseñar una fuente de alimentación conmutada con un rendimiento excelente. Con todo, la electrónica de potencia y la tecnología de suministro de energía de conmutación continúan desarrollándose debido a los requisitos de la aplicación, y la aparición de nuevas tecnologías actualizará muchos productos de aplicación y abrirá campos de aplicación más actualizados. La realización de la fuente de alimentación conmutada&de alta frecuencia, modularización, digitalización, ecologización, etc. marcará la madurez de estas tecnologías y hará realidad la combinación de electricidad de alta eficiencia y alta calidad. En los últimos años, con el desarrollo de la industria de las comunicaciones, la fuente de alimentación conmutada para la comunicación con tecnología de fuente de alimentación conmutada como núcleo tiene una demanda del mercado interno de más de 2 mil millones de yuanes, lo que ha atraído a una gran cantidad de personal científico y tecnológico en en casa y en el extranjero para realizar investigaciones y desarrollo Es una tendencia general que las fuentes de alimentación conmutadas reemplacen las fuentes de alimentación lineales y las fuentes de alimentación controladas por fase. Por lo tanto, el mercado nacional de sistemas de suministro de energía que funcionan con energía, que también tiene una demanda de miles de millones de valor de producción, está comenzando y pronto se desarrollará. Hay muchas otras fuentes de alimentación especiales y fuentes de alimentación industriales con tecnología de fuente de alimentación conmutada, ya que el núcleo está esperando que las personas se desarrollen.