A modern erőelektronika és az energiatechnológia fejlődése

Jelenleg az energiamegtakarítás, a tehetségtakarékosság, az automatizálás, az intelligencia és az elektromechanikus integráció alapjaként az erőelektronika a nagyfrekvenciás alkalmazástechnika, a moduláris hardverszerkezet és a zöld termék teljesítményének irányába fejlődik. A közeljövőben az elektromos elektronikus technológia érettebbé, gazdaságosabbá és praktikusabbá teszi az áramtechnikát, és el fogja érni a magas hatékonyságú és a kiváló minőségű villamos energia kombinációját. 1. A teljesítményelektronikai technológia fejlődése A modern erőelektronikai technológia fejlődési iránya a hagyományos erőelektronikáról való áttérés, amely a problémák kezelésére az alacsony frekvenciájú technológiára összpontosít, és a nagy teljesítményű elektronikára összpontosít. A teljesítményelektronikai technológia az ötvenes évek végén és az 1960-as évek elején a szilícium egyenirányító készülékekből indult ki. Fejlesztése egymás után tapasztalta az egyenirányító, az inverter és a frekvenciaváltó korszakát, és számos új területen elősegítette az elektromos elektronikus technológia alkalmazását. Az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején a teljesítmény-MOSFET és IGBT-k által képviselt félvezető kompozit eszközöket, amelyek integrálják a nagy frekvenciát, a nagyfeszültséget és a nagy áramot, az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején fejlesztették ki, jelezve, hogy a hagyományos teljesítményelektronikai technológia belépett a piacra. modern erőelektronika korszaka. 1.1 A nagy teljesítményű ipari villamos energiát az egyenirányítók korában az elektromos frekvenciás (50Hz) váltakozó áramú generátorok biztosítják, de az elektromos energia körülbelül 20% -át egyenáram formájában fogyasztják, amelyek közül a legjellemzőbb az elektrolízis (színesfémek) a vegyi alapanyagok pedig egyenáramú elektrolízist igényelnek), a vontatás (elektromos mozdony, elektromos meghajtású dízelmozdony, metró mozdony, városi trolibusz stb.) és az egyenáramú hajtás (acélhengerlés, papírgyártás stb.) három fő terület. A nagy teljesítményű szilícium egyenirányítók nagy hatékonysággal képesek a váltakozó áram frekvenciáját egyenárammá alakítani. Ezért az 1960-as és 1970-es években a nagy teljesítményű szilícium egyenirányítók és tirisztorok fejlesztése és alkalmazása nagymértékben fejlődött. Abban az időben megnőtt a szilícium egyenirányító gyárak nagyszabású létesítése Kínában. Jelenleg az országban szilícium-egyenirányítókat gyártó nagy és kis félvezetőgyártók annak idei termékei. 1.2 Az inverterek korszaka Az 1970-es években világméretű energiaválság volt, és váltakozó áramú motorok' A frekvenciaváltási sebességek figyelemre méltó energiatakarékos hatásuk miatt gyorsan fejlődtek. A változó frekvenciájú sebességszabályozás kulcstechnológiája az egyenáram invertálása 0-100Hz váltakozó áramba. Az 1970-es és 1980-as években a változó frekvenciájú fordulatszám-szabályozó eszközök népszerűsítésével ekkor a nagy teljesítményű inverterekhez használt tirisztorok, óriási teljesítményű tranzisztorok (GTR) és kapukapcsolású tirisztorok (GT0) váltak az elektromos elektronikus eszközök főszereplőivé. Hasonló alkalmazások közé tartozik a nagyfeszültségű egyenáramú kimenet, a statikus reaktív teljesítmény dinamikus kompenzációja és így tovább. Ebben az időben a teljesítményelektronikai technológiával sikerült elérni az egyenirányítást és az inverziót, de az üzemi frekvencia alacsony, csak az alacsony frekvenciatartományra korlátozódik. 1.3 A frekvenciaváltók korszaka Az 1980-as években a nagyméretű és nagyon nagyszabású integrált áramköri technológia gyors fejlődése megalapozta a modern teljesítményelektronikai technológia fejlődését. Az integrált áramkörök finom feldolgozásának technológiáját, valamint a nagyfeszültségű és nagyáramú technológiát szervesen ötvözve új, teljesen vezérelt tápegységek jelentek meg, elsősorban az elektromos MOSFET-ek megjelenése, ami kis méretű és közepes tápegységek magas frekvenciákig, majd szigetelt kapuk. A bipoláris tranzisztorok (IGBT) megjelenése lehetőséget adott a nagy és közepes méretű tápegységek magas frekvenciájú fejlesztésére. A MOSFET és az IGBT egymást követő megjelenése a hagyományos erőelektronikából a modern teljesítményelektronikává való átalakulás jele. A statisztikák szerint 1995 végére a teljesítmény-MOSFET-ek és a GTR-ek egyenlő arányt értek el az elektromos félvezető eszközök piacán, és az IGBT-k használata a GTR-ek helyettesítésére az erőelektronika területén következtetésre jutott. Az új eszközök fejlesztése nemcsak magasabb frekvenciát biztosít a váltakozó áramú motor frekvenciaváltási sebességének szabályozásához, teljesebbé és megbízhatóbbá téve a teljesítményét, hanem lehetővé teszi a modern elektronikus technológia fejlődését a magas frekvencia felé, amely nagy hatékonyságú, anyag- megtakarítás és energiatakarékosság az elektromos berendezések számára, és megvalósítja a kicsi és könnyű tömegeket. A számszerűsítés, a mechatronika és az intelligencia fontos technikai alapot nyújt. 2. A modern energiaelektronika alkalmazási területei 2.1 Számítógépes, nagy hatékonyságú zöld áramellátás A számítástechnika gyors fejlődése az emberiséget az információs társadalomba vezette, és egyúttal elősegítette az áramellátási technológia gyors fejlődését. Az 1980-as években a számítógépek teljesen átvették a kapcsoló tápegységeket, és átvették a vezetést a számítógép tápegységeinek cseréjének befejezésében. Aztán a kapcsoló áramellátási technológia egymás után lépett az elektronika és az elektromos berendezések területére. A számítástechnika fejlődésével zöld számítógépeket és zöld tápegységeket javasoltak. A zöld számítógépek általában személyi számítógépekre és kapcsolódó termékekre utalnak, amelyek nem károsak a környezetre. A zöld tápegységek a zöld számítógépekhez kapcsolódó nagy hatékonyságú energiatakarékos tápegységekre vonatkoznak. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége szerint' s&"Energy Star &"; terv 1999. június 17-én, asztali számítógépek Ha egy típusú személyi számítógép vagy a hozzá kapcsolódó perifériák energiafogyasztása alvó állapotban kevesebb, mint 30 watt, akkor megfelel a zöld számítógép követelményeinek. Az energiahatékonyság javítása az energiafogyasztás csökkentésének alapvető módja. Ami a jelenlegi 200 wattos 75% -os hatékonyságú kapcsoló tápegységet illeti, maga az áramellátás 50 watt energiát fogyaszt. 2.2 Nagyfrekvenciás kapcsoló tápegységek kommunikációhoz A kommunikációs ipar gyors fejlõdése nagymértékben elõsegítette a kommunikációs tápegységek fejlesztését. A nagyfrekvenciás, miniatürizált kapcsoló tápegység és technológiája a modern kommunikációs áramellátó rendszerek mainstreamjévé vált. A kommunikációs mezőben az egyenirányítót elsődleges tápegységnek, a DC-DC (DC / DC) átalakítót másodlagos tápegységnek nevezik. Az elsődleges tápegység feladata, hogy egyfázisú vagy háromfázisú váltakozó áramú hálózatot 48 V névleges értékű egyenárammá alakítson. Jelenleg a programvezérelt kapcsolók elsődleges tápellátásában a hagyományos fázisvezérelt szabályozott tápegységet felváltotta egy nagyfrekvenciás kapcsolóellátás. A nagyfrekvenciás kapcsoló tápegység (más néven SMR kapcsolási egyenirányító) a MOSFET vagy az IGBT magas frekvenciáján keresztül működik, és a kapcsolási frekvencia A nagy hatékonyság és miniatürizálás elérése érdekében általában 50-100 kHz tartományban vezérlik. Az elmúlt években a kapcsolási egyenirányítók teljesítménykapacitása tovább bővült, és egyetlen egység kapacitása 48V / 12.5A, 48V / 20A-ról 48V / 200A, 48V / 400A-ra bővült. A kommunikációs berendezésekben használt különféle típusú integrált áramkörök miatt tápfeszültségük is eltérő. A kommunikációs tápellátó rendszerben nagy teljesítményű sűrűségű, nagyfrekvenciás DC-DC szigetelt tápegység modult használnak a közbenső busz feszültségének (általában 48 V DC) átalakítására. A szükséges különböző DC feszültségek nagymértékben csökkenthetik a veszteségeket, megkönnyíthetik a karbantartást, és nagyon kényelmes telepíteni és növelni. Általában közvetlenül telepíthető a szokásos vezérlőpanelre, és a szekunder tápellátás követelménye a nagy teljesítménysűrűség. Amint a kommunikációs kapacitás folyamatosan növekszik, a kommunikációs áramellátás kapacitása is növekszik. 2.3 DC-DC (DC / DC) átalakító A DC / DC átalakító egy állandó DC feszültséget változó DC feszültséggé alakít. Ezt a technológiát széles körben alkalmazzák a trolibuszok, metrószerelvények és elektromos járművek fokozatmentes sebességváltásában. A vezérlés egyidejűleg a fent említett vezérlés biztosítja a gördülékeny, gyors reagálás és egyúttal az energiatakarékosság hatását. A varisztor cseréje DC szaggatóval energiát (20-30)% -ot takaríthat meg. Az egyenáramú szaggató nem csak a feszültséget szabályozhatja (kapcsoló tápegység), hanem hatékonyan elnyomja a hálózat felőli harmonikus áramzajt is. Kereskedelmi forgalomba került a kommunikációs tápegység másodlagos tápfeszültség-átalakítója. A modul nagyfrekvenciás PWM technológiát alkalmaz, a kapcsolási frekvencia körülbelül 500 kHz, a teljesítménysűrűség pedig 5W ～ 20W / in3. A nagyméretű integrált áramkörök kifejlesztésével az áramellátó modult miniatürizálni kell, ezért folyamatosan növelni kell a kapcsolási frekvenciát és új áramköri topológiákat kell elfogadni. Jelenleg néhány vállalat kétféle nulla áramú és nulla feszültségű kapcsolási technológiát fejlesztett és gyártott. A másodlagos tápegység modul teljesítménysűrűsége nagymértékben javult. 2.4 Szünetmentes tápegység (UPS) A szünetmentes tápegység (UPS) nagy megbízhatóságú és nagy teljesítményű tápegység, amely számítógépekhez, kommunikációs rendszerekhez és zavartalan ellátást igénylő alkalmakhoz szükséges. A váltóáramú hálózati bemenetet az egyenirányító egyenárammá alakítja, az energia egy részét feltölti az akkumulátorra, az energia másik részét pedig az inverter átalakítja váltóárammá, és az átviteli kapcsolón keresztül juttatja el a terheléshez. Annak érdekében, hogy az inverter meghibásodása esetén továbbra is energiát szolgáltasson a terhelésnek, egy másik tartalék áramforrás valósul meg egy áramátadó kapcsolón keresztül. A modern UPS általában az impulzusszélesség modulációs technológiát és a modern erőátviteli elektronikus eszközöket alkalmazza, például a tápellátás MOSFET-eket és az IGBT-ket. Csökkenthető az áramellátás zaja, javítható a hatékonyság és a megbízhatóság. A mikroprocesszoros szoftver és hardver technológia bevezetése megvalósíthatja az UPS intelligens kezelését, a távkarbantartást és a távdiagnosztikát. Jelenleg az online UPS maximális kapacitása elérheti a 600kVA-t. Az ultra-kicsi UPS fejlesztése szintén nagyon gyors, és vannak különféle specifikációkkal rendelkező termékek, például 0,5 kVA, lVA, 2 kVA és 3 kVA. 2.5 Inverteres tápellátás Az inverteres tápegységet főként a váltakozó áramú motorok frekvenciaváltására és fordulatszám-szabályozására használják, és az elektromos meghajtórendszerben elfoglalt helyzete egyre fontosabbá válik, és óriási energiatakarékos hatásokat ért el. Az inverter tápegységének fő áramköre átveszi az AC-DC-AC sémát. Az ipari frekvenciájú tápegységet egyenirányítón keresztül állandó egyenfeszültséggé alakítják, majd a nagy teljesítményű tranzisztorokból vagy IGBT-kből álló PWM nagyfrekvenciás átalakító inverzre változtatja az egyenfeszültséget változó feszültségű és frekvenciájú váltakozó áramú kimenetre. A tápegység kimeneti hullámformája hasonló a szinusz hullámhoz. AC aszinkron motorok meghajtására szolgál a fokozatmentes sebességszabályozás elérése érdekében. Az inverter-tápegység 400kVA alatti termékei nemzetközileg megjelentek. Az 1980-as évek elején a japán Toshiba először váltóáramú frekvenciaváltási sebesség-szabályozási technológiát alkalmazott a légkondicionálókra. 1997-re részesedése elérte a háztartási légkondicionálók több mint 70% -át Japánban. Az inverteres légkondicionálók előnyei a kényelem és az energiatakarékosság. Az inverteres klímaberendezések hazai kutatása az 1990-es évek elején kezdődött. 1996-ban bevezették a gyártósort az inverteres klímaberendezések gyártására, amelyek fokozatosan forró helyet jelentettek az inverteres klímaberendezések fejlesztése és gyártása számára. Várhatóan 2000 körül alakul ki a csúcspont. Az inverter tápellátása mellett az inverteres klímaberendezésekhez kompresszoros motorra is szükség van, amely alkalmas az inverter sebességének szabályozására. A szabályozási stratégia optimalizálása és a funkcionális alkatrészek kiválasztása a klímaberendezés inverter tápegységének további fejlesztési iránya. 2.6 Nagyfrekvenciás inverteres egyenirányító hegesztőgép áramellátása A nagyfrekvenciás inverteres egyenirányító hegesztőgép tápellátása nagy teljesítményű, hatékony és anyagtakarékos új hegesztőgép-tápegység, amely a mai fejlesztési irányt képviseli' s hegesztőgép tápellátása. Az IGBT nagy kapacitású modulok forgalomba hozatalának köszönhetően az ilyen típusú áramellátás szélesebb körű alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik. Az inverteres hegesztőgép tápellátása többnyire AC-DC-AC-DC (AC-DC-AC-DC) átalakítási módszert alkalmaz. Az 50Hz-es váltakozó áramot egyenárammá alakítják át teljes híd egyenirányítással, és az IGBT-kből álló PWM nagyfrekvenciás átalakító rész invertálja az egyenáramot 20 kHz-es nagyfrekvenciás téglalap alakú hullámba, amelyet nagyfrekvenciás transzformátorral kapcsolnak össze, egyenirányítanak és szűrnek, és stabil egyenárammá válik, amelyet ívellátáshoz használnak. A hegesztőgép tápellátásának rossz munkakörülményei, valamint a gyakori rövidzárlat, ív és nyitott áramkör váltakozása miatt a nagyfrekvenciás inverteres egyenirányító hegesztőgép tápellátásának üzembiztonsága vált a legkritikusabb kérdéssé, és a felhasználók számára ez a leginkább aggasztó kérdés. . A mikroprocesszor impulzusszélesség-modulációval (PWM) kapcsolatos vezérlésként, több paraméter és több információ kinyerésével és elemzésével elérik a rendszer különböző munkakörülményeinek előrejelzését, és a rendszer előre beállítható és feldolgozható hogy megoldja a problémát. Javítsa a jelenlegi nagy teljesítményű IGBT inverter tápegységek megbízhatóságát. A külföldi inverteres hegesztőgépek képesek elérni a névleges hegesztési áramot 300A, a terhelés időtartamát 60% -ot, a teljes terhelési feszültséget 60-75V, az árambeállítási tartományt 5-300A és a súlyt 29kg. 2.7 Nagy teljesítményű kapcsoló nagyfeszültségű egyenáramú tápegységek A nagy teljesítményű kapcsoló nagyfeszültségű egyenáramú tápegységeket széles körben használják olyan nagy berendezésekben, mint az elektrosztatikus poreltávolítás, a vízminőség javítása, az orvosi röntgengépek és a CT gépek. A feszültség olyan magas, mint 50 ～ 59 kV, az áram meghaladja a 0,5 A-t, és a teljesítmény legfeljebb 100 kW. Az 1970-es évek óta néhány japán vállalat átvette az inverter technológiát, amely a hálózati feszültséget kijavítás után kb. 3 kHz közbenső frekvenciává alakítja, majd növeli. Az 1980-as években a nagyfrekvenciás kapcsoló áramellátási technológia gyorsan fejlődött. Németország' s A Siemens az áramtranzisztorokat használja fő kapcsolóelemként, hogy az áramellátás kapcsolási frekvenciáját több mint 20 kHz-re növelje. A száraz típusú transzformátor technológiát sikeresen alkalmazzák a nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű tápegységeken, és megszűnik a nagyfeszültségű transzformátor olajtartálya, ami tovább csökkenti a transzformátor rendszer térfogatát. Belföldön az elektrosztatikus kicsapó nagyfeszültségű egyenáramú tápellátását fejlesztették ki. A hálózatot egyenárammá alakítják, és a teljes hídú nulla áramú kapcsoló sorozatú rezonáns inverter áramkört használják az egyenfeszültség invertálására nagyfrekvenciás feszültségre, majd a nagyfrekvenciás transzformátort felerősítik, és végül egyenirányítják. feszültség. Rezisztív terhelési körülmények között a kimeneti egyenfeszültség eléri az 55kV-ot, az áram eléri a 15mA-t, és az üzemi frekvencia 25,6kHz. 2.8 Az aktív teljesítményszűrő hagyományos AC-DC (AC-DC) átalakítójának üzembe helyezésekor nagy mennyiségű harmonikus áramot juttat az elektromos hálózatba, ami harmonikus veszteséget és interferenciát okoz, ugyanakkor a a készülék teljesítménytényezője romlik a rács oldalán. Jelenség, az úgynevezett&"teljesítményszennyezés &" például, amikor ellenőrizhetetlen egyenirányítás és kondenzátorszűrés esetén a rácsoldalon a harmadik harmonikus tartalom elérheti a (70 ～ 80)% -ot, és a teljesítménytényező a rács oldalon csak 0,5 ～ 0,6. Az aktív teljesítményszűrő egy új típusú elektromos elektronikus eszköz, amely dinamikusan képes elnyomni a harmonikusokat. Ez képes leküzdeni a hagyományos LC szűrők hiányosságait, és ígéretes harmonikus elnyomási módszer. A szűrő egy hídkapcsoló áramátalakítóból és egy speciális vezérlő áramkörből áll. Nemcsak a kimeneti feszültséget, hanem az átlagos bemeneti áramot is visszavezetik; (2) Az aktuális hurok referenciajel a feszültség hurok hibajel és a teljes hullámú egyenirányított feszültség mintavételi jel szorzata. 2.9 Elosztott kapcsoló áramellátó rendszer Az elosztott áramellátó rendszer alapként alacsony fogyasztású modulokat és nagyméretű vezérlésű integrált áramköröket használ, és a legfrissebb elméleteket és műszaki eredményeket felhasználva építőelem-stílusú, intelligens nagy teljesítményű tápegységet alkot, A gyenge áram szoros integrálása csökkenti a nagy teljesítményű alkatrészek és nagy teljesítményű (központosított) eszközök fejlesztésére nehezedő nyomást és javítja a termelés hatékonyságát. Az 1980-as évek elején az elosztott nagyfrekvenciás kapcsoló áramellátó rendszerek kutatása alapvetően az átalakító párhuzamos technológia kutatására összpontosított. Az 1980-as évek közepén és végén, a nagyfrekvenciás áramátalakítási technológia gyors fejlődésével, egymás után megjelentek a különféle átalakító topológiák. A nagyméretű integrált áramkör és az áramkomponens-technológia ötvözésével lehetővé vált a kis- és közepes teljesítményű eszközök integrációja, ezáltal gyorsan elősegítve az elosztott nagyfrekvenciás kapcsoló áramellátási rendszerek kutatásának fejlesztését. Az 1980-as évek vége óta ez az irány kutatási hotspot lett a nemzetközi erőelektronikai körben. A dolgozatok száma évről évre nőtt, és az alkalmazási terület tovább bővült. Az elosztott áramellátási módszer előnyei az energiatakarékosság, a megbízhatóság, a magas hatékonyság, a gazdaságosság és a kényelmes karbantartás. Fokozatosan átvették a nagyméretű számítógépek, kommunikációs berendezések, repülőgépipar, ipari vezérlés és egyéb rendszerek. Ez a legideálisabb tápellátási módszer ultra-nagysebességű integrált áramkörök kisfeszültségű áramához (3,3 V) is. Nagy teljesítményű alkalmazásokban, például galvanizálásban, elektrolízis tápegységben, villamos mozdony vontatási tápegységben, középfrekvenciás indukciós fűtési tápegységben, motorhajtású tápegységben és más területeken is széles körű alkalmazási lehetőségek vannak. 3. A nagyfrekvenciás kapcsoló tápellátás fejlődési tendenciája A villamos elektronikus technológia és a különféle áramellátó rendszerek alkalmazásában a kapcsoló áramellátási technológia áll a középpontban. Nagy elektrolitikus bevonatú tápegységek esetében a hagyományos áramkörök nagyon terjedelmesek és nehézek. Ha Gordon kapcsoló tápellátási technológiát alkalmazunk, annak nagysága és súlya nagymértékben csökken, az energiafelhasználás hatékonysága pedig nagymértékben javulhat, az anyagmegtakarítás és a költségek csökkenthetők. Az elektromos járművekben és a változó frekvenciájú hajtásokban elválaszthatatlan a kapcsolási tápellátási technológiától. A kapcsoló tápegység megváltoztatja az energiafrekvenciát az ideális terhelés-megfeleltetés és a hajtásszabályozás elérése érdekében. A nagyfrekvenciás kapcsoló tápellátási technológia a különféle nagy teljesítményű kapcsoló tápegységek (inverteres hegesztőgép, kommunikációs tápegység, nagyfrekvenciás fűtőellátás, lézerellátás, elektromos működtetésű tápegység stb.) Alapvető technológiája. 3.1 Nagyfrekvenciás elméleti elemzés és gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy az elektromos termékek transzformátorainak, induktorainak és kondenzátorainak térfogati súlya fordítottan arányos az áramellátási frekvencia négyzetgyökével. Tehát, amikor a frekvenciát 50 Hz-ről 20 kHz-re, 400-szorosára növeljük, az elektromos berendezések térfogata és súlya a teljesítményfrekvencia-tervezés 5 ~ 10% -ára csökken. Legyen szó inverteres egyenirányító hegesztőgépről vagy a kommunikációs áramellátás kapcsolóirányítójáról, mindkettő ezen az elven alapszik. Hasonlóképpen különféle egyenáramú tápegységek, például galvanizálás, elektrolízis, elektromos feldolgozás, töltés, úszó töltés és áramzárás a hagyományos&"egyenirányító iparban &"; ezen elv szerint átalakítható úgy is, hogy&", kapcsoló átalakító tápegység &" legyen. A fő anyagok lehetnek: 90% -kal vagy annál többet takaríthat meg, és 30% -kal vagy annál többet takaríthat meg áramot. Az elektromos elektronikus eszközök működési frekvenciájának felső határának fokozatos emelkedése miatt sok hagyományos, eredetileg elektronikus csöveket használó nagyfrekvenciás berendezés megszilárdul, ami jelentős gazdasági előnyökkel jár az energiatakarékosság, a víztakarékosság és az anyagmegtakarítás terén, és képes tükrözzék a műszaki tartalom értékét. 3.2 Modularitás A modularizációnak két jelentése van: az egyik a tápegységek modulálása, a másik pedig a tápegységek modulálása. Közös eszközmoduljaink, köztük egy egység, két egység, hat egység és hét elem, beleértve a kapcsolóeszközöket és a velük párhuzamosan álló szabadonfutó diódákat, lényegében &; standard &; teljesítménymodulok (SPM). Az elmúlt években néhány vállalat beépítette a kapcsolóberendezés hajtásvédő áramkörét a tápegység modulba, hogy kialakuljon egy &; intelligens" teljesítménymodul (IPM), amely nemcsak csökkenti az egész gép méretét, hanem megkönnyíti az egész gép tervezését és gyártását. Valójában a frekvencia folyamatos növekedése miatt az ólomparazita induktivitás és a parazita kapacitás hatása súlyosabbá vált, nagyobb elektromos igénybevételt okozva az eszközön (túlfeszültség és túláram sorja). A rendszer megbízhatóságának javítása érdekében egyes gyártók kifejlesztettek egy &, felhasználóspecifikus&idézetet. teljesítménymodul (ASPM), amely egy komplett gép szinte minden hardverét chip formájában telepíti a modulba, így az alkatrészek már nem állnak között. A hagyományos ólomcsatlakozásoknál az ilyen modulok szigorú és ésszerű hő-, elektromos és mechanikus kialakítás a tökéletes optimalizálási állapot elérése érdekében. Hasonló a felhasználó-specifikus integrált áramkörhöz (ASIC) a mikroelektronikában. Amíg a vezérlő szoftver be van írva a modul mikroprocesszoros chipjébe, majd az egész modul a megfelelő radiátorra van rögzítve, egy új típusú kapcsoló tápegység készül. Látható, hogy a moduláció célja nemcsak a használat megkönnyítése és az egész gép méretének csökkentése, hanem ami még fontosabb: a hagyományos kapcsolat megszakítása és a parazita paraméterek minimalizálása annak érdekében, hogy minimalizálják a készülék elektromos feszültségét és javítja a rendszer megbízhatóságát. . Ezenkívül a nagy teljesítményű kapcsoló tápegységek az eszköz kapacitásának korlátozása és a megbízhatóság javítása érdekében megnövekedett redundancia miatt általában több független modul egységet használnak párhuzamosan, az áram megosztási technológiája segítségével, és minden modul megosztja a terhelési áramot. Ha az egyik modul meghibásodik, a többi modul egyformán osztja meg a terhelési áramot. Ily módon nemcsak a teljesítmény kapacitása növekszik, hanem a nagy áram kimenet követelménye is teljesül a korlátozott eszközkapacitás mellett, és a rendszer megbízhatósága nagymértékben javul redundáns, alacsony teljesítménnyel rendelkező tápegység modulok hozzáadásával az egész rendszerhez képest . Egyetlen modul meghibásodása esetén ez nem befolyásolja a rendszer normál működését, és elegendő időt biztosít a javításra. 3.3 Digitalizálás A hagyományos erőelektronikai technológiában a vezérlőelemet analóg jelek szerint tervezik és működtetik. Az 1960-as és 1970-es években a teljesítményelektronikai technológia teljesen analóg áramkörökön alapult. Azonban most, hogy a digitális jelek és a digitális áramkörök egyre fontosabbá válnak, a digitális jelfeldolgozási technológia egyre érettebb, egyre több előnyt mutat: kényelmes a számítógépes feldolgozáshoz és vezérléshez, elkerülve az analóg jelek torzulását és torzulását, és csökkentve hamis jelek. Interferencia (az interferenciaellenes képesség fejlesztése), kényelmes szoftvercsomagok hibakereséséhez és távérzékeléséhez, telemetria és távbeállításhoz, valamint öndiagnosztika, hibatűrés és egyéb technológiák beültetéséhez. Ezért az 1980-as és 1990-es években az analóg technológia még mindig hasznos volt különféle áramkörök és rendszerek tervezésénél, különösen: a nyomtatott lemezek elrendezésében, az elektromágneses összeférhetőség (EMC) és a teljesítménytényező korrekció (PFC) megoldásában. a problémák elválaszthatatlanok az analóg technológia ismeretétől, de az intelligens kapcsoló tápegységek esetében, amikor számítógépes vezérlésre van szükség, a digitális technológia elválaszthatatlan. 3.4 Zöldítés Az áramellátó rendszer zöldítésének két jelentése van: az első a jelentős energia-megtakarítás, ami az áramtermelő kapacitás megtakarítását jelenti, az áramtermelés pedig a környezetszennyezés egyik fontos oka, így az energiatakarékosság csökkentheti a környezetszennyezést; másodszor, ezek Az áramellátás nem okozhat szennyezést (vagy kevesebbet) az elektromos hálózatban. A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) szabványok sorozatát fogalmazta meg erre vonatkozóan, például IEC555, IEC917, IEC1000 és így tovább. Valójában sok elektromos elektronikus energiatakarékos eszköz általában az áramhálózat szennyezésének forrásává válik: komoly, nagy rendű harmonikus áramokat fecskendeznek be az elektromos hálózatba, ami csökkenti a teljes teljesítménytényezőt, sok sorja tüskét kapcsol a hálózat feszültségéhez, sőt hiányzó szögei és torzulásai vannak. . A 20. század végén különféle aktív szűrők és aktív kompenzációs rendszerek születtek, és a teljesítménytényező sokféleképpen korrigálható. Ezek megalapozták a különféle zöld kapcsoló tápegységek sorozatgyártását a 21. században. A modern elektromos elektronikus technológia az alapja a kapcsoló tápellátási technológiának. A magasabb kapcsolási frekvenciáknak megfelelő új erőelektronikai eszközök és áramköri topológiák folyamatos megjelenésével a modern energiaellátási technológia a tényleges igények lendületében gyorsan fejlődik. A hagyományos alkalmazási technológia szerint a kapcsoló tápegység teljesítményét befolyásolja az áramellátó eszközök teljesítményének korlátozása. Annak érdekében, hogy maximalizálják a különféle áramellátó eszközök jellemzőit és minimalizálják az eszköz teljesítményének a kapcsoló tápegység teljesítményére gyakorolt ​​hatását, az új áramköri topológia és az új vezérléstechnika a tápkapcsolót nulla vagy feszültség nélküli állapotban tudja működtetni, amely jelentősen javíthatja az üzemi frekvenciát, javíthatja a kapcsoló tápellátásának hatékonyságát, és kiváló teljesítményű kapcsoló tápegységet tervezhet. Összességében elmondható, hogy a teljesítményelektronika és a kapcsoló tápellátási technológia tovább fejlődik az alkalmazási követelmények miatt, és az új technológiák megjelenése sok alkalmazásterméket frissít, és frissebb alkalmazásmezőket nyit meg. A kapcsolóáram&# 39 magas frekvenciájú, moduláris, digitalizálási, környezetbarátabbá tétele stb. Meg fogja valósítani e technológiák érettségét, és megvalósítja a nagy hatásfokú és a jó minőségű villamos energia kombinációját. Az elmúlt években a kommunikációs ipar fejlődésével a kapcsoló tápegység a kapcsoló áramellátási technológiával folytatott kommunikációhoz, mivel a mag belső piaci igénye meghaladja a 2 milliárd jüant, ami nagyszámú tudományos és technológiai személyzetet vonzott itthon és külföldön fejlesztés és kutatás végzésére. Általános tendencia, hogy a kapcsoló tápegységek helyettesítik a lineáris tápegységeket és a fázisvezérelt tápegységeket. Ezért megkezdődik és hamarosan kialakul az elektromos meghajtású áramellátó rendszerek hazai piaca, amely szintén igényli a kimeneti érték milliárdjait. Sok más speciális tápegység és ipari tápegység áll rendelkezésre kapcsoló tápellátási technológiával, mivel a mag várja az emberek fejlődését.