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AC/DC转换器提高了电源效率

2020-02-17 13:22 来源:电源网编译 编辑:咩咩

AC / DC转换器的目的是将输入的AC信号转换为可变的DC电压,然后通过滤波器对其进行优化以获得未调节的DC电压。 AC / DC转换器主要用于消费类设备,医疗设备,工业和过程控制系统,测量设备,半导体制造设备以及国防应用中。

例如,在智能家居中,功率设备实现了用于AC / DC转换的高效硬件,目的是减少能源损失并实现大量成本节省。智能家居和智能办公室需要具有许多节点,执行器和低功耗“始终在线”传感器的网格控制系统。

AC / DC转换器的开发和选择可能成为一个真正的挑战。但是,该行业提供了越来越多的具有创新功能并缩短了开发时间的集成电路。

选择AC / DC设备

AC / DC控制器的选择与几个因素有关。拓扑,控制算法和性能只是一些关键方面。

保护功能也是电力系统中必不可少的安全性和可靠性方面。有几种保护类型,包括与输入(过电压和输入电压降),输出(过载、短路、反向电压和过电压)和温度(过热和环境温度升高)有关的保护。通常,为了满足特定要求,高度集成的解决方案通常比分立组件具有更高的性能和更低的功耗。

AC / DC转换器通常需要良好的开关以实现高能效。这可以通过创新工艺和技术(例如碳化硅(SiC))来实现。

每个设备总是易变,但是设计良好的系统必须为这些裕度提供稳健性。高度集成的AC / DC转换器的使用减少了设计误差的可变性,并具有鲁棒性和参数公差。

解决方案

一个例子是RECOM Power GmbH的低功率AC / DC产品组合的最新成员,即用于家用和ITE应用的RAC04-K / 277模块。提供4kV绝缘,工作温度范围为–40°C至90°C,使其适合各种工作条件。这些模块可提供高达150%的峰值负载容量,以满足动态电源需求。此外,这些模块可为所有区域要求提供80 VAC至305 VAC的输入电压范围。

RAC04-K / 277 AC / DC模块还为浮动输出提供了增强的II类隔离额定值,并且在没有外部组件的情况下具有符合B类排放标准的较大余量,这使其易于安装(图1)。

AC/DC转换器提高了电源效率

图1:RECOM RAC04-K / 277系列(图片:RECOM)

ROHM Semiconductor的BM2SCQ12xT-LBZ系列AC / DC转换器针对工业应用进行了优化,包括大功率设备中使用的逆变器。该系列集成了一个1,700V的SiC MOSFET,与现有的硅功率器件相比,具有更高的能效,小型化和更高的电压容量。低压SiC MOSFET和IGBT的使用限制了辅助电源中的节能量。

该系列通过解决使用离散解决方案的设计师遇到的许多问题,促进了AC / DC转换器的高效设计。与传统设计相比,由于集成了SiC MOSFET和优化的控制电路,该器件减少了所需的零件数量(从12个零件加散热片到单个IC)。

该设备可将能源效率提高5%(并将功耗降低28%)。这些功能可大大减小尺寸,提高可靠性,并在工业应用中节省大量能源。

通过在DIP封装7和DSO-12中集成其最新的CoolMOS P7 700-V和800-V超结MOSFET系列,可以实现英飞凌科技股份公司最新一代的AC / DC CoolSET集成功率级。

准谐振CoolSET系列集成了智能数字算法,可以使脉宽调制(PWM)控制器优化在不同AC线路输入工作条件下的开关频率变化。该系列适用于开关电源(SMPS)应用,例如家用电器(如洗衣机,冰箱和空调)的辅助电源、机顶盒、LCD / LED显示器、电信/服务器,以及最大输出功率高达43W的通用电源。

Power Integrations的基于氮化镓(GaN)的AC / DC转换器在满载时的效率高达95%。这三款设备(InnoSwitch3-CP,InnoSwitch3-EP和InnoSwitch3-Pro)将一次,二次和反馈电路组合到一个表面贴装封装中。 InnoSwitch3-CP和-EP变体是硬件可配置的,而InnoSwitch3-Pro具有用于软件设定点控制,异常处理和安全模式的数字接口(图2)。

AC/DC转换器提高了电源效率

图2:具有Power Integrations的InnoSwitch3-Pro的典型应用电路(图片:Power Integrations)

本文编译自powerelectronicsnews。

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