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现代电力电子的应用领域

现代电力电子的应用领域

    1.计算机高效率与绿色电源

    高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展八+年代计算机全面采用了开关电源滓先完成计绮相电源换代接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展r提出绿色电脑和绿色电源绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署1992年s月17日“能源之星二计划规定J桌上型个人电脑或相关的外围设备在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求堤高电源效率是降低电源消耗的根本途径就日前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

    2.通信用高频开关电源

    通信业的迅速发展极大的椎动了通信电源的发展高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流在通信领域中,通常将整流器称为一次电钾,而将直流遭流(uUuq变换器称为二次电泥一次电源的作用是将单相或二相交流电网变换成标称值为4sv的直流电汤目前在程控交换机用的一次电泪中传统的相控式稳压电泥己被高频开关电源取代高频开关电偏l也称为开关哑流Asm川通过mosFrr}kiser的高频工作,开关频率一般控制在胳胡k比范日内实现高效率和小型化近几年开关星)器的功率容盈不断扣伙,牟机容量己从阳v/rz.sn, aav/xan扩大到nav/zow, aav/aaon。因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电谭电压也各不相同在通信供电系统中采用高劝率密度的高濒DcDc隔高电源模块从中间母线电压{一般为门8,直流)变换成所需的各冲直流电压,这样可大大减小损耗、方便谁护J且女装、增加非常方便一般都可直接装在标准控布板上,对二次电滚的耍求是高功率密度因通信容里的不断增加,通信电那V'也将不断增加。

    3.直流一直流(交换器)变换器

    将一个固定的直流电压变换为可变的直流电&A*技术被广泛应用于无轨电车,地铁列车、电动车的无级变速和控布,同时使上述控欣获祠加速弓琦,快边响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流vaAfCW4阻倦可节约电rk-邢直流斩波番不仅能起调压的作肋开关电那!同时还能起到有妇地抑制电网侧谐波电流嘴声的作用.通信电源的二次电源。口民变换借已商品化棋块采用高频FwM技术开关频率在5。压比左右功率密度为svrzawh3.随着大规模集成电路的发展,耍求电泪模块实现小型化因此就要不断提高开关频串和采用新的电路拓扑结构泪前己有一些公司研制生产了采用零电流开关书零电压开关技术的二次电谊模块,功率密度有较大幅度的提高.

   4.不间断电m(um)

    不间断电M(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量.另一路备佣电源泪过电源转换开关来实现。现代ur5普遍了采用脉宽调制技术和功率MOSFFT, 168r等现代电力电子器件电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高微处理器软硬件技术的引入可以实现对UPS的智能化管毯进行远程维护和远程诊断,日前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA超小型UPS发展也很迅速已经有0.SkVA, IVA, 1kVA, 3kVA等多种规格的产品。

    5.变频器电源

    变频器电源主要用于交流电机的变匆调速其在电气传动系统中占据的地位日趋重要己获得巨大的节能效果变频器电源士电路均采用交流遭流一交流方案.工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或168r组成的PwM高频变书粥将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电滚输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速国际上400kVA以下的变频器电源系列产品己经问世八十年代初期日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中至1997年,其占有率己达到日本家用空调的70%以上变频空调具有舒适、节能等优点国内于90年代初朗开始研究变频空调,%年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点.预计到2000年左右将形成高潮变频空调除了变频电源外还要求有适合于变频调速的压缩机电机.优化控制策略,精选功能组件是空调变频电源研制的进一步发展方向。

    6.流焊机电源

    高颇逆变式整流焊书电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电氮代表了当今焊机城的发展方向由于IGgt大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景.逆变焊机电源大都采用交流值流佼流一直流(AC.OC.AC.OC)3}*的方法.50Hz交流电经全桥整流变成直流邓盯组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成2OkHz的ANNIfg.经高频变压器祸六整流滤波后成为稳定的直流供电弧使用由于焊机电源的工作条件恶劣,频篮的处于短路、燃弧、开路交替变化之中因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(P..的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统傲出调整和处理,解决了目前大功率IGer逆变电源可靠性国外逆变焊机已可做到额定焊接电流〕加八负载持续率60%全载电压60-75认电流调节范围,加八重量29kg.

    7.大功率开关型高压直流电源

    大功率开关型高压,直流电源www.gztoppower.com.广泛应用于静电除尘、水质改良、医用x光机和cT机等大型设备.电压高达50-159kV,电流达到0.5A以上,功率可达SOOkW自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压进人80年代高频开关电源技术迅速发展.德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件湘电源的开关频率提高到20kHz以上并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为自凑电压,然后由高频变压器升压r最后整流为直流高压在电阻负载条件下枪出直流电压达到55kV,电流达到15.氏工作频率为25.6kHZ.

    8.电力有源掩波器

    传统的交流一直}laC-x)变换器在投运时,将向电网注人大量的谐波电流引起谐波捐耗和干扰洞时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓电力公害件例如不可控整流加电容滤波时网侧三次诺波借量可达1}}HSl%,网侧功率因数仅有o.s-o.s.电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤赴诸的卜丘J趁种祖廿发展前途的谐波抑制手段.滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成与传统开关电源的区别是ll不仅反馈输出电压汪反馈轮入平均电:(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积.

    9.分布式开关电源供电系统

    分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作墓本部件利用最新理论和技术成果组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元拐件、大功率装置(集中式j的研制压力,提高生产效率八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相维出现结合大规模集成电路和功率花签件技术使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电海系统研究的展开.自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大分布供电方式具有节、可靠、高效、经济和维护方便等优点已被大型计算机、通倍设各、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电yq)3.3V)的最为理想的供电方式在大功率场合如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电滚等领域也有广阔的应用。了解更多电源模块信息请点击http://www.gztoppower.com/news/industry.html


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