El módulo de alimentación PWB es una placa de circuito impreso que se puede montar directamente en la fuente de alimentación del PWB.. Su característica es que puede ser un circuito integrado de aplicación específica. (asico), procesador de señal digital (DSP), microprocesador, memoria, y puerta programable en campo. Formación (FPGA) y otras cargas digitales o analógicas proporcionan energía. En términos generales, este tipo de módulo se llama carga (Pol) sistema de suministro de energía o un sistema de suministro de energía en el punto de uso (cachorros). Debido a las muchas ventajas de la estructura modular., La fuente de alimentación modular se utiliza ampliamente en equipos de conmutación., equipo de acceso, comunicaciones móviles, comunicaciones por microondas, transmisión óptica, enrutadores y otros campos de comunicaciones, así como electrónica automotriz, aeroespacial, etcétera.
Según los campos de aplicación de la electrónica de potencia moderna, dividimos el módulo de potencia de la siguiente manera:
Módulo de energía verde
El rápido desarrollo de la tecnología informática no sólo ha llevado a la humanidad a la sociedad de la información, pero también promovió el rápido desarrollo de la tecnología de módulos de potencia. En la década de 1980, Las computadoras adoptaron completamente la fuente de alimentación conmutada y tomaron la iniciativa en completar el reemplazo de la fuente de alimentación de la computadora.. Luego, la tecnología de fuente de alimentación conmutada ha entrado en el campo de los equipos electrónicos y eléctricos..
Con el desarrollo de la tecnología informática., Se proponen computadoras verdes y módulos de energía verdes.. Computadora ecológica generalmente se refiere a computadoras personales y productos relacionados que son inofensivos para el medio ambiente.. El suministro de energía verde se refiere al suministro de energía de alta eficiencia y ahorro de energía relacionado con las computadoras ecológicas.. According to the “Energy Star” of the U.S. Agencia de Protección Ambiental en junio 17, 1992 “The plan stipulates that if the power consumption of desktop personal computers or related peripherals is less than 30 vatios durante el sueño, cumple con los requisitos de las computadoras ecológicas. Mejorar la eficiencia energética es la forma fundamental de reducir el consumo de energía. Para el 200 Fuente de alimentación conmutada de vatios con 75% eficiencia, la propia fuente de alimentación consume 50 vatios de energía.
Módulo de fuente de alimentación conmutada
El rápido desarrollo de la industria de las comunicaciones ha promovido en gran medida el desarrollo del suministro de energía para las comunicaciones.. La fuente de alimentación conmutada miniaturizada de alta frecuencia y su tecnología se han convertido en la corriente principal del sistema de suministro de energía de comunicación moderno.. En el campo de la comunicación, El rectificador generalmente se llama fuente de alimentación primaria., y DC-DC (corriente continua / corriente continua) se utiliza El convertidor se llama fuente de alimentación secundaria. La fuente de alimentación primaria se utiliza para convertir la red eléctrica de CA monofásica o trifásica en una fuente de alimentación de CC con un valor nominal de 48 V.. Actualmente, entre las fuentes de alimentación primarias utilizadas en interruptores controlados por programa, La tradicional fuente de alimentación regulada controlada por fase ha sido reemplazada por una fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia. (también conocido como rectificador de conmutación SMR) Mediante el funcionamiento de alta frecuencia de MOSFET o IGBT, La frecuencia de conmutación generalmente se controla en el rango de 50-100 kHz para lograr una alta eficiencia y miniaturización.. En los últimos años, La capacidad de potencia del rectificador de conmutación se ha ido ampliando., y la capacidad de una sola máquina se ha ampliado de 48 V / 12.5A y 48V / 20a 48V / 200A y 48V / 400A.
Fuente de alimentación de modo conmutado
Debido a la gran variedad de circuitos integrados utilizados en equipos de comunicación y diferentes voltajes de alimentación, El módulo de potencia de aislamiento DC-DC de alta frecuencia con alta densidad de potencia se utiliza en el sistema de suministro de energía de comunicación para aislar el módulo de fuente de alimentación del voltaje del bus intermedio. (generalmente 48 VCC) Se puede convertir en varios voltajes CC necesarios., lo que puede reducir en gran medida la pérdida, facilitar el mantenimiento, y es muy conveniente para la instalación y aumento. Generalmente, Se puede instalar directamente en el tablero de control estándar.. El requisito para la fuente de alimentación secundaria es una alta densidad de potencia.. Debido al continuo aumento de la capacidad de comunicación, La capacidad de suministro de energía para las comunicaciones también aumentará..
Convertidor
corriente continua / El convertidor de CC convierte un voltaje de CC fijo en un voltaje de CC variable. Esta tecnología se utiliza ampliamente en el cambio continuo de velocidad y el control de trolebuses., tren subterráneo y vehículo eléctrico. Al mismo tiempo, El control anterior puede lograr el rendimiento de una aceleración estable y una respuesta rápida., y ahorrar energía eléctrica. Reemplazar el reóstato con un interruptor de CC puede ahorrar energía eléctrica (20 ~ 30) %El interruptor de CC no solo puede regular el voltaje (fuente de alimentación conmutada), sino que también suprime eficazmente el ruido armónico de la corriente en el lado de la red eléctrica.
La potencia secundaria DC / Se comercializa convertidor DC para fuente de alimentación de comunicaciones. El módulo adopta tecnología PWM de alta frecuencia.. La frecuencia de conmutación es de aproximadamente 500 KHz y la densidad de potencia es de 5 W ~ 20 W. / en3. Con el desarrollo de circuitos integrados a gran escala, Se requiere el módulo de potencia para realizar la miniaturización.. Por lo tanto, es necesario mejorar continuamente la frecuencia de conmutación y adoptar una nueva topología de circuito. Actualmente, Algunas empresas han desarrollado y producido interruptores de corriente cero y potencia cero. El módulo de fuente de alimentación secundario de la tecnología de conmutación de voltaje ha mejorado enormemente la densidad de potencia..
Unión Postal Universal
Fuente de alimentación ininterrumpida (Unión Postal Universal) Es una fuente de alimentación altamente confiable y de alto rendimiento necesaria para las computadoras., Sistemas de comunicación y ocasiones que no pueden ser interrumpidas.. La entrada de red CA se cambia a CC a través del rectificador., parte de la energía se carga a la batería, y la otra parte de la energía se convierte en CA a través del inversor y se envía a la carga a través del interruptor de conversión.. Para seguir proporcionando energía a la carga en caso de falla del inversor, otra fuente de alimentación de reserva pasa a través del interruptor de transferencia de energía.
Los UPS modernos generalmente adoptan tecnología de modulación de ancho de pulso, potencia M0SFET, IGBT y otros dispositivos electrónicos de potencia modernos, para que se pueda reducir el ruido de la fuente de alimentación y se pueda mejorar la eficiencia y confiabilidad. La introducción de tecnología de software y hardware de microprocesador puede realizar la gestión inteligente., mantenimiento remoto y diagnóstico remoto de ups.
La capacidad máxima del UPS en línea puede alcanzar los 600KVA. Las empresas ultrapequeñas también se están desarrollando rápidamente, y hay productos de 0.5kva, LEÓN, 2Kva, 3KVA y otras especificaciones.
Fuente de alimentación del inversor
La fuente de alimentación del inversor se utiliza principalmente para la regulación de velocidad de frecuencia variable del motor de CA.. Desempeña un papel cada vez más importante en el sistema de transmisión eléctrica y ha logrado un gran efecto de ahorro de energía.. El circuito principal de la fuente de alimentación del inversor adopta un esquema AC DC AC.. La fuente de alimentación de frecuencia industrial se convierte en un voltaje CC fijo a través del rectificador., y luego el convertidor de alta frecuencia PWM compuesto por un transistor de alta potencia o IGBT invierte el voltaje de CC en voltaje de CC y salida de CA con voltaje y frecuencia variables.. La forma de onda de salida de potencia es similar a la onda sinusoidal., que se utiliza para impulsar un motor asíncrono de CA para realizar una regulación de velocidad continua.
Ha aparecido en el mundo una serie de productos de suministro de energía inversor por debajo de 400KVA.. A principios de los años 1980, Toshiba Corporation de Japón aplicó por primera vez la tecnología de regulación de velocidad de frecuencia variable de CA a los aires acondicionados. Por 1997, su participación había alcanzado más de 70% de los aparatos de aire acondicionado domésticos de Japón. Los aires acondicionados de frecuencia variable tienen las ventajas de confort y ahorro energético.. China comenzó a estudiar los acondicionadores de aire de frecuencia variable a principios de la década de 1990 e introdujo líneas de producción para producir acondicionadores de aire de frecuencia variable en 1996 El aire acondicionado de conversión de frecuencia se ha convertido gradualmente en un punto caliente en el desarrollo y producción de aire acondicionado de conversión de frecuencia.. Se espera que alcance su clímax aproximadamente 2000. Además de la fuente de alimentación de conversión de frecuencia, El aire acondicionado de conversión de frecuencia también requiere un motor de compresor adecuado para la regulación de velocidad de conversión de frecuencia.. La optimización de la estrategia de control y la selección de componentes funcionales son la dirección de desarrollo posterior del suministro de energía de conversión de frecuencia del aire acondicionado..
Módulo de potencia soldador
La fuente de alimentación para soldadura con rectificador inversor de alta frecuencia es una nueva fuente de alimentación para soldadura con alto rendimiento, alta eficiencia y ahorro de material, que representa la dirección de desarrollo de la fuente de alimentación de soldadura. Debido a la comercialización del módulo IGBT de gran capacidad, Esta fuente de alimentación tiene una amplia perspectiva de aplicación..
La mayoría de las fuentes de alimentación para máquinas de soldar con inversor adoptan CA-CC-CA-CC. (ac-dc-ac-dc) método de conversión. 50Hz AC se convierte en DC mediante rectificación de puente completo, y la parte de conversión de alta frecuencia PWM compuesta por IGBT invierte la CC en una onda rectangular de alta frecuencia de 20 kHz, que está acoplado por un transformador de alta frecuencia, rectificado y filtrado para convertirlo en DC estable, y se utiliza el arco de suministro de energía.
Debido a las malas condiciones de trabajo de la fuente de alimentación de la máquina de soldar., que es frecuentemente en el cambio alterno de cortocircuito, quema de arco y circuito abierto, La confiabilidad de funcionamiento de la fuente de alimentación de la máquina de soldadura con rectificador inversor de alta frecuencia se ha convertido en el problema más crítico y el problema que más preocupa a los usuarios.. El microprocesador se utiliza como modulación de ancho de pulso. (PWM) A través de la extracción y análisis de múltiples parámetros y múltiples informaciones., El controlador relevante puede predecir varios estados de funcionamiento del sistema., y luego ajustar y procesar el sistema por adelantado, para resolver la confiabilidad de la fuente de alimentación actual del inversor IGBT de alta potencia.
Las máquinas de soldadura con inversor extranjero pueden alcanzar una corriente de soldadura nominal de 300 A., tasa de duración de la carga de 60%, voltaje de carga completa de 60 ~ 75V, rango de regulación actual de 5 ~ 300A y peso de 29kg.
módulo de alimentación CC
La fuente de alimentación CC de alto voltaje tipo interruptor de alta potencia se usa ampliamente en la eliminación de polvo electrostático, mejora de la calidad del agua, máquina de rayos x médica, Máquina CT y otros equipos grandes.. El voltaje es de hasta 50 ~l59kv, la corriente es más de 0.5A, y la potencia es de hasta 100kW.
Desde la década de 1970, Algunas empresas japonesas comenzaron a utilizar tecnología de inversor para invertir la alimentación de la red eléctrica a una frecuencia intermedia de aproximadamente 3 kHz después de la rectificación., y luego aumentar el voltaje. En la década de 1980, La tecnología de suministro de energía conmutada de alta frecuencia se desarrolló rápidamente. La alemana Siemens utilizó transistores de potencia como principales elementos de conmutación para aumentar la frecuencia de conmutación de la fuente de alimentación a más de 20 kHz.. Y la tecnología de transformador de tipo seco se aplicó con éxito a alta frecuencia y alto voltaje. El tanque de aceite del transformador de alto voltaje se cancela para reducir aún más el volumen del sistema del transformador..
La fuente de alimentación CC de alto voltaje para el precipitador electrostático se ha desarrollado en China.. La energía de la red se transforma en CC mediante rectificación.. El voltaje de CC se invierte en voltaje de alta frecuencia mediante el uso de un circuito inversor resonante de serie de interruptor de corriente cero de puente completo., y luego impulsado por un transformador de alta frecuencia. Finalmente, Se rectifica a CC de alto voltaje.. Bajo la condición de carga de resistencia., El voltaje CC de salida alcanza los 55 kV., la corriente alcanza los 15mA y la frecuencia de trabajo es de 25,6khz.
filtro de onda
Cuando se pone en funcionamiento el tradicional convertidor AC-DC, inyectará una gran cantidad de corriente armónica en la red eléctrica, causando pérdidas armónicas e interferencias. Al mismo tiempo, También existe el fenómeno del deterioro del factor de potencia en el lado de la red del dispositivo., eso es, the so-called “power pollution”. Por ejemplo, cuando se añaden rectificación incontrolable y filtrado capacitivo, el contenido del tercer armónico en el lado de la red puede alcanzar (70 ~ 80)%, y el factor de potencia en el lado de la red es sólo 0.5 ~ 0.6.
El filtro de potencia activo es un nuevo dispositivo electrónico de potencia que puede suprimir dinámicamente los armónicos.. Puede superar las deficiencias del filtro LC tradicional y es un medio prometedor de supresión de armónicos.. El filtro se compone de un convertidor de potencia de conmutación de puente y un circuito de control específico.. La diferencia con la fuente de alimentación conmutada tradicional es: (1) no solo voltaje de salida de retroalimentación, pero también corriente promedio de entrada de retroalimentación; (2) La señal de referencia del bucle de corriente es el producto de la señal de error del bucle de voltaje y la señal de muestreo de voltaje rectificado de onda completa..
sistema de suministro de energía
El sistema de suministro de energía distribuida utiliza módulos de baja potencia y circuitos integrados de control a gran escala como componentes básicos., y utiliza las últimas teorías y logros técnicos para formar un bloque de construcción y una fuente de alimentación inteligente de alta potencia., para combinar estrechamente la corriente fuerte con la corriente débil, Reducir la presión de desarrollo de componentes de alta potencia y dispositivos de alta potencia. (centralizado) y mejorar la eficiencia de la producción.
A principios de los años 1980, La investigación sobre el sistema de suministro de energía conmutado distribuido de alta frecuencia se centró básicamente en la investigación de la tecnología de convertidor paralelo.. A mediados y finales de los años 1980, con el rápido desarrollo de la tecnología de conversión de energía de alta frecuencia, varias topologías de convertidores aparecieron una tras otra. Combinado con circuitos integrados a gran escala y tecnología de componentes de potencia., la integración de dispositivos de potencia pequeños y medianos se hizo posible, que promovió rápidamente el desarrollo de la distribución de energía desde finales de la década de 1980, Esta dirección se ha convertido en un punto de investigación en el campo internacional de la electrónica de potencia.. El número de artículos aumenta año tras año y el campo de aplicación se expande..
El suministro de energía distribuida tiene las ventajas del ahorro de energía., fiabilidad, alta eficiencia, economía y mantenimiento conveniente. Ha sido adoptado gradualmente por las computadoras centrales., equipo de comunicacion, aeroespacial, control industrial y otros sistemas. También es una fuente de alimentación de bajo voltaje. (3.3V) Para circuitos integrados de velocidad ultraalta. También tiene amplias perspectivas de aplicación en ocasiones de alta potencia., como galvanoplastia, fuente de alimentación electrolítica, fuente de alimentación de tracción de locomotora eléctrica, fuente de alimentación de calentamiento por inducción de media frecuencia, fuente de alimentación del motor, etc..
PCB frente a PWB, PWB frente a FPC
tarjeta de circuito impreso: es la abreviatura de placa de circuito impreso, la traducción oficial es placa de circuito impreso o placa de circuito impreso, o placa de circuito impreso; incluidos gráficos de circuitos impresos y componentes impresos;
PWB: es la abreviatura de tablero de alambre impreso, la traducción oficial es placa de circuito impreso, cuál es el nombre antiguo de los británicos, porque en aquel momento solo había diagramas de circuitos en la placa de circuito y no había componentes impresos, entonces era una placa relativamente primitiva;
FPC: es la abreviatura de tablero impreso flexible. También conocido como tablero blando..
De hecho, PWB y PCB son ambos PCB. Hoy todo el mundo lo llama PCB, pero rara vez se llama PWB. Los PCB se dividen en PCB rígidos y PCB flexibles.. Actualmente, la industria de PCB se utiliza para llamar PCB rígido y PCB flexible como FPC.