为一个通信电源系统选择整流模块要考虑很多因素过去

为一个通信电源系统选择整流模块要考虑很多因素过去
人脸识别门电动卷帘门结构图3输入电压范围的选择
  为特定的应用场合选择正确的输入电压范围越来越重要。在英国,过去通常定义输入电压范围为216V~264V(即240V±10%)。现在趋向使用适合于全世界的通用电压范围:85V~264V(或者更宽)。在实际应用中两个极端值(85V与264V)都不是最合适的。
  为了满足国际上规定的对输入谐波的要求,开发了具有110V输入功率因数校正电路的整流模块,从而使产品具有全球通用的输入电压范围。
  关于可移动设备市场或者全球性使用设备市场而言,选择带功率因数校正的、通用输入的模块无疑是正确的,但关于固定安装来说,认真选择输入电压范围会有很大好处。在宽电压
范围内要提供完全的性能将会给整流模块带来成本与尺寸上的显著增加。这也会影响系统冷却。实际应用中整流模块工作在85V输入电压时的损耗是230V时的两倍。
  显然,有的时候务必在宽电压范围内提供完全的性能。但是在某些场合,当输入电压低于某一阈值时只要求在短时间内提供完全性能,这样就不需要处理散热问题,从而显著地降低了成本与缩小了体积。
  假如系统工作在115V额定输入电压下,那么运行在103 5V(115V-10%)时的损耗与运行在85V时的损耗相差15%。要求在85V以上能连续工作的系统将比在103 5V时连续工作的系统要多损耗15%的功率。连续工作在103 5V下并不意味着系统不能可靠地短时间工作在很低的电压下。对此的精确操纵将取决于模块内的温度监控电路。图1给出了典型的功率损耗与输入电压之间的关系。
4限流特性
  通常电源系统在整个电压输出范围内具有恒流特性,在短路时输出电压、电流以折线或者直线下降。这一传统方式并不理想。认真考虑负载的所有真实特性能够使系统得到优化。
  加在一个通信电源系统上的负载实际上是许多小负载的总与。一些负载是电阻性的,一些是恒电流性的,一些是恒功率性的,电池组也会因充电状态的变化而使充电电流变化。假如系统以工作在最高电池浮充电压下的最大总负载电流(包含电池充电电流)来确定其容量,那么就会富余很多的供电容量。
  在现代通信系统中越来越多的设备使用系统内置DC/DC变换器,它能够提供不随供电电源输出母线电压变化而变化的恒定直流电压。这种恒功率特性要求在母线电压下降时输入电流增加。假如恒功率负载在55V时消耗1A,那么在40V时消耗1.3A。而恒电阻负载在55V时消耗1A,在40V时只消耗0.7A。认真地分析在整个工作电压范围内所有负载的实际情况就会明白,是否能够通过一种不一致于传统的恒电流的限流特性来优化系统。
  下列方法可用来确定是否使用优化的特性曲线。假设:
  Id—40V时的DC/DC最大的输入电流
  Ir—55V时最大电阻性电流
  Ib—恒定的电池充电电流
  It—总负载电流
  那么在55V时:
  It=Id×40/55+Ir+Ib
  在40V时:
  It=Id+Ir×40/55+Ib
  假定正常浮充电压为55V,最低电池电压为40V。快装舞台
  例1
  设:Id=100A,Ir=20A,Ib=10A
  在55V时:
  It=(100×40/55)+20+10=102.7A气囊减震器
酒瓶盖  等于5.64kW的功率。
  在40V时:
  It=100+(20×40/55)+10=124.5A
  这等于4.98kW的功率。
  例2
水炮泥  设:Id=50A,Ir=70A,Ib=10A
  在55V时:
  It=(50×40/55)+70+10=116.4A
  等于6.4kW的功率。
  在40V时:
  It=50+(70×40/55)+10=110.9A
  这等于4.44kW的功率。
  在例1中,假如在模块内使用部分恒功率特性电路,能够把最大功率从6.85kW(124.5×55)缩减到5.64kW,节约了17%还多。
  在例2中,在整个工作电压范围内,电流随着电压的下降而降得很少,因此适合于整流模块内具有恒电流特性的电路。
  现代开关式拓扑技术能够轻易地做到根据总负载要求来确定输出特性,使得在一定的负载组合下减小总的安装功率也能满足要求。
  图2显示出一个通过优化的输出限流特性曲线的模块,它满足例1的要求。
图中A—传统恒电流限流特性
  B—部分恒功率限流特性
  C—带恒功率负载
  图中A与B之间的三角区域等效减小了约17%的功率。
5温度范围
通信设备的运行温度范围是非常重要的参数。一些设备要求工作在室温下,而另一些设备要求工作在很宽的温度范围内(如-40至+65)。正如第1节所说,认真考虑温度与散热关于系统的可靠与有效运行非常重要。假如实际要求电源系统工作在宽温度范围内,显然保证系统中的所有元器件可靠地工作是很必要的。为达到这一目的与最大限度减少成本,应认真估算在两个极端温度点处是否需要达到完全的性能指标,即在很低的温度下完全达到常温时的系统指标是否必要?在很高的温度时是否有必要提供最大的功率输出?
  实际上,在极端温度点处对模块的要求越低,系统就能够越经济。
  一些设备要求在很低温度下运行时性能不能打一点折扣。这时系统应能满足所有参数要求。假如有些特性能够降低要求,成本将显著降低。要求电源系统在如此低的温度下工作往往是由于设备在冷天闲置一段时间后需要可靠地起动。实际上,系统在起动一段时间以后由于自身发热温度会上升。放松在低温时对非关键参数的要求(如输出噪音、辅助特性)对降低模块成本有好处。实际应用中,假如规定模块能够在最低温度下起动与在较高一些温度下完全达到指标地工作是很有用的。
  假如要求高温环境下工作,通常电源在高于一定温度值时其功率额定值会降低。即在温升
20时输出功率减少30%。
  这种对输出能力的限制可解释为在传统电源系统的初期设计阶段,负载要求电源在电压操纵模式下运行;只有运行出现故障时才需要限流。当电池处于高度充电状态时,整流模块的输出需在恒压下运行。但当电池刚开始充电时,模块需在恒流状态下持续运行一定的时间。假如使用温度降额(即温度升高额定输出功率降低),务必同时减小限流点(保证在限流时安全运行)以确保模块在最差的环境温度条件下其功率容量不可能超出设计值。实际上要在高温下运行,整流模块的限流点比在较低温度条件下运行时的限流点更低。
  在实际应用中,通常的工作环境温度会因气候的变化与系统的运行条件的变化而变化。整流模块通常不可能在其指定的最高环境温度条件下持续运行相当长时间。假如模块限制的温度操纵适当,就能在大多数运行情况下,只对模块在最高环境温度时的容量作限制,使电源系统的功率最大化(特别是当模块的输入电压偏向下限时)。假如要限制模块的输出容量以满足在最高环境温度下能在正常的功率范围内安全运行,可在模块内安装适合的温度监控系统,在较低温的条件下可自动提供更大的功率。
  在具体应用中有可能不同意经常由于温度过高而降额输出,但是假如认真研究最高温时的
最小要求,就能够推断是否能够使用这一功能。比如:

本文发布于:2024-09-21 21:50:39,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/125215.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:系统   模块   电压   温度
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议