電源模塊是如何按照當(dāng)代的電子應(yīng)用領(lǐng)域劃分的(二)
今天廣州電源模塊廠家給你們繼續(xù)說說電源模塊的應(yīng)用
高頻逆變焊機(jī)整流電源
高頻逆變焊機(jī)整流電源是一種高性能,高效率,省電的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)前焊接電源的發(fā)展方向。由于大容量IGBT模塊的商品化,該電源具有廣泛的應(yīng)用。
逆變焊機(jī)大部分采用交流 - 直流 - 交流 - 直流(AC-DC-AC-DC)轉(zhuǎn)換方式。 50Hz交流電由全橋整流器轉(zhuǎn)換為直流電。由IGBT組成的PWM高頻轉(zhuǎn)換部分將DC轉(zhuǎn)換成20kHz的高頻矩形波。高頻變壓器耦合后,整流器變成穩(wěn)定的直流電源。
由于焊接電源工作條件惡劣,頻繁發(fā)生短路,電弧,開路之間的變化,高頻逆變整流供電的可靠性已成為工作中最為關(guān)鍵的問題,也是用戶最關(guān)心的問題問題。采用微處理器作為脈寬調(diào)制(PWM)相關(guān)控制器,通過對多參數(shù),多信息的提取和分析,達(dá)到預(yù)測系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進(jìn)而提前對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整并處理解決目前大功率IGBT逆變器的可靠性問題。
國外的逆變焊機(jī)已經(jīng)有了可額定焊接電流300A,負(fù)載持續(xù)率60%,滿載電壓60〜75V,電流調(diào)節(jié)范圍5〜300A,重量29kg。
大功率開關(guān)型高壓直流電源
高壓開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于電除塵器,水質(zhì)改善,醫(yī)用X射線機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓可達(dá)50〜159kV,電流0.5A以上,功率可達(dá)100kW。
20世紀(jì)70年代以來,一些日本公司開始使用逆變技術(shù)將市電整流為3kHz左右的中頻,然后進(jìn)行升壓。進(jìn)入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展迅速。德國西門子公司使用功率晶體管作為主開關(guān)元件,電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。而干式變壓器技術(shù)的成功應(yīng)用,為高頻高壓電源供電,消除了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)體積進(jìn)一步縮小。
國內(nèi)的靜電除塵器已經(jīng)研制出高壓直流電源,市電由整流變?yōu)橹绷鳎珮蛄汶娏鏖_關(guān)將串聯(lián)諧振逆變電路的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最終整流器用于直流高壓。在在阻性負(fù)載條件下,輸出直流電壓達(dá)到55kV,電流達(dá)到15mA,工作頻率為25.6kHz。
有源電力濾波器
傳統(tǒng)的交直流變換器投入運(yùn)行時(shí),會(huì)有大量的諧波電流注入電網(wǎng),造成諧波損失和干擾。同時(shí),設(shè)備網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂的“功率不對稱整流加電容濾波”,網(wǎng)側(cè)的三次諧波含量高達(dá)70 〜80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅為0.5〜0.6。
有源電力濾波器是一種能動(dòng)態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,克服了傳統(tǒng)LC濾波器的缺點(diǎn)。這是一個(gè)非常有前途的諧波抑制方法。由橋式開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器和特定的控制電路進(jìn)行濾波。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別在于:(1)不僅有反饋輸出電壓,還有反饋輸入平均電流; (2)電流環(huán)參考信號是電壓環(huán)路誤差信號與全波整流電壓采樣信號的乘積。
分布式開關(guān)電源系統(tǒng)
分布式供電系統(tǒng)采用低功耗模塊和大規(guī)模集成電路作為控制的基本組成部分,采用最新的理論和技術(shù)成果,由積木,智能大功率電源組成,使強(qiáng)弱電緊密結(jié)合,減少大功率器件,大功率器件(集中式)發(fā)展壓力,提高生產(chǎn)效率。
20世紀(jì)80年代初,分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本上集中在對并聯(lián)變換器技術(shù)的研究上。 20世紀(jì)80年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的飛速發(fā)展,各種變換器拓?fù)湎嗬^出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率器件技術(shù),使中小功率器件的集成成為可能,及時(shí)推動(dòng)分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的發(fā)展。自八十年代后期以來,這一方向已成為國際電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。論文數(shù)量逐年增加,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
分布式電源具有節(jié)能,可靠,高效,經(jīng)濟(jì)易維護(hù)等特點(diǎn)。已逐漸被大型計(jì)算機(jī),通信設(shè)備,航空航天,工業(yè)控制系統(tǒng)所采用,也是最低速電源(3.3V)的高速集成電路,理想的供電方式。在大功率的場合,如電鍍,電解電源,電力機(jī)車牽引電源,中頻感應(yīng)加熱電源,電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。
現(xiàn)狀與發(fā)展
現(xiàn)代電力電子技術(shù)是開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著新型功率電子器件和電路拓?fù)浼夹g(shù)的出現(xiàn),更高的開關(guān)頻率,現(xiàn)代功率技術(shù)將迅速發(fā)展。在傳統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)下,由于功率器件性能的限制,開關(guān)電源的性能受到影響。為充分發(fā)揮各種功率器件的特性,使器件性能最小化開關(guān)電源性能的影響,新的電源拓?fù)浜托碌目刂萍夹g(shù),電源開關(guān)可以工作在零電壓或零電流狀態(tài),可大大提高工作頻率,提高開關(guān)電源工作效率,設(shè)計(jì)出性能良好的開關(guān)電源。由于對應(yīng)用的需求,電力電子和開關(guān)電源技術(shù)不斷發(fā)展。新技術(shù)的出現(xiàn)將使許多應(yīng)用程序更新,并開辟越來越多的應(yīng)用程序。高頻開關(guān)電源,模塊化,數(shù)字化,綠色化等將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實(shí)現(xiàn)高效率的電力和高品質(zhì)的電力相結(jié)合。 近年來,隨著通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源為核心的通信開關(guān)電源只有國內(nèi)市場需求超過20億元,吸引了大批國內(nèi)科技人才, 國外對此進(jìn)行研究和開發(fā)。 開關(guān)電源取代線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,與電力系統(tǒng)電力運(yùn)行數(shù)十億產(chǎn)值相同的是開始國內(nèi)市場,并即將發(fā)展。 還有許多其他專用電源開關(guān)電源技術(shù)為核心,工業(yè)用電正在等待人們的發(fā)展。
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