Módulo de potência PWB

O módulo de potência PWB é uma placa de circuito impresso que pode ser montada diretamente na fonte de alimentação do PWB. Sua característica é que pode ser um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), processador de sinal digital (DSP), microprocessador, memória, e portão programável em campo. Variedade (FPGA) e outras cargas digitais ou analógicas fornecem energia. De um modo geral, este tipo de módulo é chamado de carga (POL) sistema de fonte de alimentação ou um sistema de fonte de alimentação no ponto de uso (FILHOTES DE CACHORRO). Devido às muitas vantagens da estrutura modular, a fonte de alimentação modular é amplamente utilizada em equipamentos de comutação, equipamento de acesso, comunicações móveis, comunicações por microondas, transmissão óptica, roteadores e outros campos de comunicação, bem como eletrônica automotiva, aeroespacial, e assim por diante.

De acordo com os campos de aplicação da moderna eletrônica de potência, dividimos o módulo de potência da seguinte forma:

Módulo de energia verde

O rápido desenvolvimento da tecnologia informática não só conduziu a humanidade para a sociedade da informação, mas também promoveu o rápido desenvolvimento da tecnologia de módulos de potência. Na década de 1980, computadores adotaram totalmente a fonte de alimentação chaveada e assumiram a liderança na conclusão da substituição da fonte de alimentação do computador. Em seguida, a tecnologia de comutação de fonte de alimentação entrou no campo de equipamentos eletrônicos e elétricos.

Com o desenvolvimento da tecnologia informática, computador verde e módulo de energia verde são propostos. Computador verde geralmente se refere a computadores pessoais e produtos relacionados que são inofensivos ao meio ambiente. Fonte de alimentação verde refere-se à fonte de alimentação de alta eficiência e economia de energia relacionada a computadores verdes. De acordo com o “Estrela Energética” dos EUA. Agência de Proteção Ambiental em junho 17, 1992 “O plano estipula que se o consumo de energia dos computadores pessoais de secretária ou periféricos relacionados for inferior a 30 watts durante o sono, atende aos requisitos de computadores verdes. Melhorar a eficiência energética é a forma fundamental de reduzir o consumo de energia. Para o 200 Fonte de alimentação comutada em Watts com 75% eficiência, a própria fonte de alimentação consome 50 watts de energia.

Módulo de fonte de alimentação comutada

O rápido desenvolvimento da indústria de comunicação promoveu grandemente o desenvolvimento da fonte de alimentação de comunicação. A fonte de alimentação de comutação miniaturizada de alta frequência e sua tecnologia tornaram-se a corrente principal do moderno sistema de fonte de alimentação de comunicação. No campo da comunicação, retificador é geralmente chamado de fonte de alimentação primária, e DC-DC (CC / CC) é usado O conversor é chamado de fonte de alimentação secundária. A fonte de alimentação primária é usada para converter a rede elétrica CA monofásica ou trifásica em uma fonte de alimentação CC com valor nominal de 48V. Atualmente, entre as fontes de alimentação primárias usadas em switches controlados por programa, a tradicional fonte de alimentação regulada controlada por fase foi substituída por uma fonte de alimentação comutada de alta frequência (também conhecido como retificador de comutação SMR) Através da operação de alta frequência de MOSFET ou IGBT, a frequência de comutação é geralmente controlada na faixa de 50-100 kHz para alcançar alta eficiência e miniaturização. Nos últimos anos, a capacidade de potência do retificador de comutação tem se expandido, e a capacidade da máquina única foi expandida de 48V / 12.5A e 48V / 20a 48V / 200A e 48V / 400UM.

Fonte de alimentação de modo de comutação

Devido à grande variedade de circuitos integrados utilizados em equipamentos de comunicação e diferentes tensões de alimentação, módulo de potência de isolamento DC-DC de alta frequência com alta densidade de potência é usado no sistema de fonte de alimentação de comunicação para isolar o módulo de fonte de alimentação da tensão do barramento intermediário (geralmente 48 Vcc) Pode ser convertido em várias tensões DC necessárias, o que pode reduzir significativamente a perda, facilitar a manutenção, e é muito conveniente para instalação e aumento. Geralmente, pode ser instalado diretamente na placa de controle padrão. O requisito para a fonte de alimentação secundária é alta densidade de potência. Devido ao aumento contínuo da capacidade de comunicação, a capacidade de fornecimento de energia de comunicação também aumentará.

Conversor

CC / Conversor DC converte uma tensão DC fixa em uma tensão DC variável. Esta tecnologia é amplamente utilizada na mudança contínua de velocidade e controle de trólebus, trem do metrô e veículo elétrico. Ao mesmo tempo, o controle acima pode alcançar o desempenho de aceleração estável e resposta rápida, e economize energia elétrica. Substituir o reostato por um helicóptero DC pode economizar energia elétrica (20 ~ 30) %O chopper DC não só pode regular a tensão (comutação de fonte de alimentação), mas também suprime efetivamente o ruído da corrente harmônica no lado da rede elétrica.

A alimentação secundária DC / Conversor DC de fonte de alimentação de comunicação foi comercializado. O módulo adota tecnologia PWM de alta frequência. A frequência de comutação é de cerca de 500KHz e a densidade de potência é de 5W ~ 20W / em3. Com o desenvolvimento de circuitos integrados em larga escala, o módulo de potência é necessário para realizar a miniaturização. Portanto, é necessário melhorar continuamente a frequência de comutação e adotar uma nova topologia de circuito. Atualmente, algumas empresas desenvolveram e produziram interruptor de corrente zero e potência zero. O módulo de fonte de alimentação secundária da tecnologia de comutação de tensão melhorou muito a densidade de potência.

UPS

Fonte de alimentação ininterrupta (UPS) É uma fonte de alimentação altamente confiável e de alto desempenho necessária para computadores, sistemas de comunicação e ocasiões que não podem ser interrompidas. A entrada da rede elétrica CA é alterada para CC através do retificador, parte da energia é carregada na bateria, e a outra parte da energia é transformada em CA através do inversor e enviada para a carga através da chave de conversão. Para ainda fornecer energia à carga em caso de falha do inversor, outra fonte de alimentação em espera passa pelo interruptor de transferência de energia.

UPS modernos geralmente adotam tecnologia de modulação por largura de pulso, potência M0SFET, IGBT e outros dispositivos eletrônicos de potência modernos, de modo que o ruído da fonte de alimentação possa ser reduzido e a eficiência e a confiabilidade possam ser melhoradas. A introdução de software de microprocessador e tecnologia de hardware pode realizar o gerenciamento inteligente, manutenção remota e diagnóstico remoto de UPS.

A capacidade máxima do UPS On-line pode chegar a 600KVA. As ultrapequenas empresas também estão se desenvolvendo rapidamente, e existem produtos de 0,5kva, LEÃO, 2KVA, 3KVA e outras especificações.

Fonte de alimentação do inversor

A fonte de alimentação do inversor é usada principalmente para regulação de velocidade de frequência variável de motores CA. Desempenha um papel cada vez mais importante no sistema de transmissão elétrica e alcançou grande efeito de economia de energia. O circuito principal da fonte de alimentação do inversor adota o esquema AC DC AC. A fonte de alimentação de frequência de energia torna-se uma tensão CC fixa através do retificador, e então o conversor de alta frequência PWM composto de transistor de alta potência ou IGBT inverte a tensão DC em tensão DC Saída AC com tensão e frequência variáveis. A forma de onda de saída de energia é semelhante à onda senoidal, que é usado para acionar o motor assíncrono CA para realizar a regulação de velocidade contínua.

Uma série de produtos de fonte de alimentação inversora abaixo de 400KVA foi lançada no mundo. No início da década de 1980, A Toshiba Corporation do Japão aplicou pela primeira vez a tecnologia de regulação de velocidade de frequência variável AC em aparelhos de ar condicionado. Por 1997, sua participação atingiu mais de 70% dos aparelhos de ar condicionado domésticos do Japão. Os condicionadores de ar de frequência variável têm as vantagens de conforto e economia de energia. A China começou a estudar condicionadores de ar de frequência variável no início da década de 1990 e introduziu linhas de produção para produzir condicionadores de ar de frequência variável em 1996 O ar condicionado de conversão de frequência tornou-se gradualmente um ponto importante no desenvolvimento e produção de ar condicionado de conversão de frequência. Espera-se que atinja o clímax em cerca de 2000. Além da fonte de alimentação de conversão de frequência, O ar condicionado com conversão de frequência também requer motor compressor adequado para regulação de velocidade de conversão de frequência. A otimização da estratégia de controle e a seleção de componentes funcionais são a direção de desenvolvimento da fonte de alimentação de conversão de frequência do ar condicionado.

Módulo de potência do soldador

A fonte de alimentação de soldagem retificadora com inversor de alta frequência é uma nova fonte de alimentação de soldagem com alto desempenho, alta eficiência e economia de material, que representa a direção de desenvolvimento da fonte de alimentação de soldagem. Devido à comercialização do módulo IGBT de grande capacidade, esta fonte de alimentação tem uma ampla perspectiva de aplicação.

A maioria das fontes de alimentação de máquinas de solda com inversor adota ac-dc-ac-dc (ac-dc-ac-dc) método de conversão. 50Hz AC é convertido em DC através de retificação de ponte completa, e a parte de conversão de alta frequência PWM composta por IGBT inverte a CC em onda retangular de alta frequência de 20kHz, que é acoplado por transformador de alta frequência, retificado e filtrado para se tornar DC estável, e o arco da fonte de alimentação é usado.

Devido às más condições de trabalho da fonte de alimentação da máquina de solda, que está frequentemente na mudança alternada de curto-circuito, queima de arco e circuito aberto, a confiabilidade de funcionamento da fonte de alimentação da máquina de solda retificadora com inversor de alta frequência tornou-se o problema mais crítico e o problema mais preocupado dos usuários. O microprocessador é usado como modulação por largura de pulso (PWM) Através da extração e análise de multiparâmetros e multiinformações, o controlador relevante pode prever vários estados de funcionamento do sistema, e então ajuste e processe o sistema com antecedência, de modo a resolver a confiabilidade da atual fonte de alimentação do inversor IGBT de alta potência.

Máquinas de solda inversoras estrangeiras podem atingir corrente de soldagem nominal de 300A, taxa de duração de carga de 60%, tensão de carga total de 60 ~75V, faixa de regulamentação atual de 5 ~ 300A e peso de 29kg.

Módulo de alimentação CC

A fonte de alimentação CC de alta tensão tipo interruptor de alta potência é amplamente utilizada na remoção eletrostática de poeira, melhoria da qualidade da água, máquina de raio X médica, Máquina CT e outros equipamentos de grande porte. A tensão é de até 50 ~l59kv, a corrente é superior a 0,5A, e a potência é de até 100kW.

Desde a década de 1970, algumas empresas japonesas começaram a usar tecnologia de inversor para inverter a energia da rede elétrica em uma frequência intermediária de cerca de 3kHz após a retificação, e então aumentar a tensão. Na década de 1980, a tecnologia de fonte de alimentação comutada de alta frequência desenvolveu-se rapidamente. A alemã Siemens usou transistores de potência como principais elementos de comutação para aumentar a frequência de comutação da fonte de alimentação para mais de 20kHz. E a tecnologia do transformador do tipo seco foi aplicada com sucesso em alta frequência e alta tensão. O tanque de óleo do transformador de alta tensão foi cancelado para reduzir ainda mais o volume do sistema do transformador.

A fonte de alimentação DC de alta tensão para precipitador eletrostático foi desenvolvida na China. A energia da rede é transformada em DC através de retificação. A tensão CC é invertida em tensão de alta frequência usando circuito inversor ressonante série de interruptor de corrente zero de ponte completa, e então impulsionado por transformador de alta frequência. Finalmente, é retificado em alta tensão DC. Sob a condição de carga de resistência, a tensão DC de saída atinge 55kV, a corrente atinge 15mA e a frequência de trabalho é 25,6khz.

filtro de onda

Quando o conversor AC-DC tradicional é colocado em operação, injetará uma grande quantidade de corrente harmônica na rede elétrica, causando perda harmônica e interferência. Ao mesmo tempo, há também o fenômeno de deterioração do fator de potência no lado da rede do dispositivo, aquilo é, o chamado “poluição energética”. Por exemplo, quando retificação incontrolável e filtragem capacitiva são adicionadas, o conteúdo do terceiro harmônico no lado da grade pode atingir (70 ~ 80)%, e o fator de potência no lado da rede é apenas 0.5 ~ 0.6.

O filtro de potência ativo é um novo dispositivo eletrônico de potência que pode suprimir harmônicos dinamicamente. Ele pode superar as deficiências do filtro LC tradicional e é um meio promissor de supressão harmônica. O filtro é composto por conversor de potência de comutação em ponte e circuito de controle específico. A diferença da fonte de alimentação chaveada tradicional é: (1) não apenas tensão de saída de feedback, mas também corrente média de entrada de feedback; (2) O sinal de referência do loop de corrente é o produto do sinal de erro do loop de tensão e do sinal de amostragem de tensão retificado de onda completa.

sistema de alimentação

O sistema de fonte de alimentação distribuída usa módulos de baixa potência e circuitos integrados de controle de grande escala como componentes básicos, e usa as mais recentes teorias e conquistas técnicas para formar um bloco de construção e uma fonte de alimentação inteligente de alta potência, de modo a combinar estreitamente a corrente forte com a corrente fraca, reduzir a pressão de desenvolvimento de componentes e dispositivos de alta potência (centralizado) e melhorar a eficiência da produção.

No início da década de 1980, a pesquisa em sistema distribuído de fonte de alimentação comutada de alta frequência basicamente focada na pesquisa de tecnologia de conversor paralelo. Em meados e final da década de 1980, com o rápido desenvolvimento da tecnologia de conversão de energia de alta frequência, várias topologias de conversor apareceram uma após a outra. Combinado com circuito integrado em larga escala e tecnologia de componentes de energia, a integração de dispositivos de potência de pequeno e médio porte tornou-se possível, que rapidamente promoveu o desenvolvimento da distribuição de energia desde o final da década de 1980, esta direção tornou-se um hotspot de pesquisa no campo internacional de eletrônica de potência. O número de artigos aumenta ano a ano e o campo de aplicação está se expandindo.

A fonte de alimentação distribuída tem as vantagens da economia de energia, confiabilidade, alta eficiência, economia e manutenção conveniente. Foi gradualmente adotado por computadores mainframe, equipamento de comunicação, aeroespacial, controle industrial e outros sistemas. É também uma fonte de alimentação de baixa tensão (3.3V) para circuitos integrados de ultra-alta velocidade Também tem amplas perspectivas de aplicação em ocasiões de alta potência, como galvanoplastia, fonte de alimentação eletrolítica, fonte de alimentação de tração de locomotiva elétrica, fonte de alimentação de aquecimento por indução de média frequência, fonte de alimentação de acionamento do motor e assim por diante.

PCB versus PWB, PWB x FPC

PCB: é a abreviatura de placa de circuito impresso, a tradução oficial é placa de circuito impresso ou placa de circuito impresso, ou placa de circuito impresso; incluindo gráficos de circuito impresso e componentes impressos;

PWB: é a abreviatura de Placa de fio impresso, a tradução oficial é placa de circuito impresso, qual é o nome antigo dos britânicos, porque naquela época havia apenas diagramas de circuitos na placa de circuito e nenhum componente impresso, então era uma placa relativamente primitiva;

CPF: é a abreviatura de cartão impresso flexível. Também conhecida como placa macia.

Na verdade, PWB e PCB são ambos PCBs. Hoje todo mundo chama isso de PCB, mas raramente é chamado de PWB. PCB são divididos em PCB rígido e PCB flexível. Atualmente, a indústria de PCB é usada para chamar PCB rígido e PCB flexível como FPC.