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电源发展新趋势——分布式电源

信息来源:chuandong.biz  时间:2010-06-03  浏览次数:87

  开关电源技术的高速发展促进了分布式电源设计的开发,在控制系统中采用分布式电源的设计思想,对于提高系统的可靠性具有十分重要的意义,而分布式电源设计的完善也可使控制系统设计人员将主要工作集中到系统本身的设计上。
  分布式电源设计的起源
  如今,我们正快速大步迈进全信息时代,电子工业的发展更是日新月异。而自从80年代以来,电子产品更是朝着轻便、微小型化方向发展,有力地推动了电子组件向轻小型、多功能、高可靠性及长寿命的方向发生变革。同时由于电子工业在技术上、工艺上的进步,以及ASIC(专门集成电路)设计方法的成熟,各种片式元器件已经大量生产,并导致了电子工业第四代组装技术的革命,即表面装组技术(SMT)的出现。同样作为电子产品的一个重要组成部分——电源,也成为是这场革命的受益者,尤其是从传统的线性电源到现代的开关电源原理的提出,电源行业发生了质的变化。
  在开关电源原理的基础上,将一个完整的电源系统通过高效率的设计及高密度的安装技术封装在一个较小的空间内,其体积、重量大大减小,工作效率、可靠性大大提高,从而使电源模块化、小型化、标准化成为现实。因此我们可以将其作为一个类似电阻的简单元器件来使用,直接安装到电路板上,无须或只须加一些少量的元器件即可完成向系统供电。因此这种电源为我们进行系统设计提供了方便,同时显着地减少了所占电路板和系统设备的空间,减轻了产品的重量和体积;另外由于其效率高(模块化开关电源效率一般都有80%以上,而线性电源一般只有35%~40%),整个产品系统的温升得到大大降低,从而使得系统的可靠性得到大大提高。正是由于其小体积、高效率、高可靠性,使得模块化分布式电源在系统工程中的应用成为可能。
  目前市场上所有的模块化电源种类繁多,规格从2V~48V,输出功率从几十瓦到几千瓦,选择的余地非常大,性能也非常优越,许多厂家的模块化电源产品已经形成标准化、系列化,并且符合国际上的相关的行业标准。如EOS公司生产的基于零电压、零电流技术VLT100系列产品,大小为3×5×1英寸,功率可到100W,符合UL、CSA、VDE和CE标准。
  在开关电源设计中,有80%以上的产品基本上是按照用户的要求来研制的,一般来说,目前在消防领域中所使用的电源系统也基本上由专业的电源厂家来提供,即定制电源。而实际应用中消防产品生产厂家提供客户的产品则要根据实际的工程需要来设计,一般来说,工程的不同,设计上有较大的差别,尤其是在系统的配置上的差别很大,而系统配置的这种差别对电源的要求也相应发生改变。目前大部分厂家主要采用的是大马拉小车的办法来克服这个问题,即无论什么样的工程都采用余量较大的电源来供电,很显然,这种设计方法并不合理。
  由于开关电源设计对模拟技术和高频技术都有较高要求,如果根据不同工程应用要求来设计相应规格的电源需要花费大量的人力、物力、财力,而且现代消防工业由于新技术的应用使得产品更新换代速度加快,在这种情况下仍然采用传统的设计思想、设计方法则得不偿失。为了解决这一问题,模块供电分布式电源的设计方案被首次提出。

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