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开关电源转换器分布电源

发布时间:2008/10/6 0:00:00 访问次数:480

  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(centralized powerarchitecture),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(distributed power architecture)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/48v dc/dc转换器和48v母线电压,供电给负载板(board),再通过板上(on board)若干个并联的薄型dc/dc 转换器,将48v转换为负载所需的3~5 v。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48 v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,可以在线更换失效的模块等。

  分布式电源系统有以下两种结构类型。

  1)两级结构

  由前端(front end)转换器和负载点(point of load,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(vo1tage regulator modu1e,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(intermediate bus)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。

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  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(centralized powerarchitecture),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(distributed power architecture)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/48v dc/dc转换器和48v母线电压,供电给负载板(board),再通过板上(on board)若干个并联的薄型dc/dc 转换器,将48v转换为负载所需的3~5 v。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48 v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,可以在线更换失效的模块等。

  分布式电源系统有以下两种结构类型。

  1)两级结构

  由前端(front end)转换器和负载点(point of load,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(vo1tage regulator modu1e,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(intermediate bus)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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