Introduzione alla tecnologia degli alimentatori switching
1. Convertitore per la correzione del fattore di potenza (PFC).
Poiché l'estremità di ingresso del circuito di conversione CA/CC ha un dispositivo raddrizzatore e un condensatore di filtro, quando viene immessa la tensione sinusoidale, il fattore di potenza del lato rete elettrica (estremità ingresso CA) dell'apparecchiatura elettronica alimentata da un monofase l'alimentazione del raddrizzatore è di soli 0.6~0.65. Utilizzando un convertitore di correzione del fattore di potenza (PFC), il fattore di potenza del lato rete può essere aumentato a 0.95~0.99 e il THD della corrente di ingresso<10%. It not only controls the harmonic pollution to the power grid, but also improves the overall efficiency of the power supply. This technology is called active power factor correction (APFC). Single-phase APFC was developed earlier at home and abroad, and the technology is relatively mature; although there are many types of topology and control strategies for three-phase APFC, it still needs to be further researched and developed. Generally, high power factor AC/DC switching power supply is composed of two-stage topology. For low-power AC/DC switching power supply, the overall efficiency of two-stage topology is low and the cost is high. If the requirements for the power factor of the input end are not particularly high, the PFC converter and the subsequent DC/DC converter are combined into a topology to form a single-stage high power factor AC/DC switching power supply, and only one main switch tube can be used. The power factor is corrected to more than 0.8, and the output DC voltage is adjustable. This topology is called a single-tube single-stage PFC converter.
2. Controllo digitale completo.
Il controllo dell'alimentazione è passato dal controllo analogico al controllo ibrido analogico-digitale ed è entrato nella fase del controllo completamente digitale. Il vantaggio del controllo completamente digitale è che i segnali digitali possono essere calibrati più piccoli dei segnali misti analogico-digitali e anche il prezzo del chip è più economico; è possibile effettuare una correzione digitale accurata per gli errori di rilevamento della corrente e anche il rilevamento della tensione è più accurato; progettazione di controllo veloce e flessibile. Negli ultimi due anni sono stati sviluppati chip di controllo completamente digitali ad alte prestazioni e il costo è stato ridotto a un livello relativamente ragionevole. Molte aziende in Europa e negli Stati Uniti hanno sviluppato e prodotto chip di controllo digitale e software per convertitori di commutazione.
3. Tecnologia di progettazione e test.
Modellazione, simulazione e CAD sono un nuovo strumento di ricerca progettuale. Per simulare il sistema di alimentazione, è necessario innanzitutto stabilire il modello di simulazione, compresi i dispositivi elettronici di potenza, i circuiti del convertitore, i circuiti di controllo digitali e analogici, i componenti magnetici e i modelli di distribuzione del campo magnetico, ecc., e il modello termico, il modello di affidabilità e l'EMC dovrebbe essere considerato anche il modello del tubo dell'interruttore. Vari modelli sono molto diversi e la direzione di sviluppo della modellazione è la modellazione ibrida analogico-digitale, la modellazione gerarchica ibrida e la combinazione di vari modelli in un modello multilivello unificato.
CAD del sistema di alimentazione, inclusa la progettazione del circuito principale e del circuito di controllo, la selezione del dispositivo, l'ottimizzazione dei parametri, la progettazione magnetica, la progettazione termica, la progettazione EMI e la progettazione di circuiti stampati, la previsione dell'affidabilità, la sintesi assistita da computer e la progettazione dell'ottimizzazione, ecc. Utilizzo basato sulla simulazione sistema esperto per il sistema di alimentazione CAD può ottimizzare le prestazioni del sistema progettato, ridurre i costi di progettazione e produzione ed eseguire analisi di producibilità.
