变换电源
变换电源的概念 变换电源[1]-顾名思义就是将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压。一般有直流220V变换48V；直流220V变换24V;直流48V变换24V；这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。需求和市场决定制造厂的发展战略目前,对制造厂家而言,面临着要求降低噪声、减小尺寸以及提高功率和效率的挑战和市场竞争。现扼要介绍几家公司的做法。
当今,在任何一个计算机系统中,各种电源都是以插件形式出现的。供应厂商均按用户的要求作相应改动以适应需求。
DC/DC变换器的军品市场占很大比重,但增长缓慢。分析家们预测:到1996年,DC/DC变换器最大市场将是计算机和通信领域。
美国InterPoint公司的研究开发战略是:针对军用及宇航系统应用,提供一种更便宜、功率更大、性能更好的产品,它们比现有DC/DC变换器有全面改进。预计今后几年的实际问题仍是产品价格。采用模块化方法可以降低成本,同时提高DC/DC变换器输出功率。
一些应用系统要求功率高达2KW,如果采用200W的产品去构建系统,至少要10～12个产品,既麻烦也影响系统可靠性。该公司认为必须研制出功率比200W大2～3倍的大功率电源,而且单件成本控制在1.3～1.7倍才合适。
模块化方法,可以通过消除非重复工程成本(NRE)使系统成本降低。这种模块化的器件也是分布式供电系统的基本构件。
鉴于分布式供电比集中供电系统有更多优点,而绝大多数应用系统要求在母线级上直流电压要分别供给不同逻辑电路各种电压,例如+5V、+12V、+3.3V等等。一些厂家利用板级(on-Card)DC/DC变换器来实现,另一些供应商则把几种输出合在一起,把电源放在靠近需要供电的电路板上。
80年代中期,分布式供电系统开始工程实用。计算机工作站需要灵活配置各种设备促进分布供电系统的发展,从而使功率密度、效率得以提高,电源部件尺寸日益缩小。
目前,DC/DC变换器的效率范围约为75%～83%。需要注意的是:在满负载情况下,效率为75%的变换器比83%变换器要多损耗60%的功率。另外,要注意产品效率是在什么环境工作温度下给出的,同时要注意有无附加散热片的限定条件。
同样,若小体积和低效率相结合,这种DC/DC变换器不可取。效率愈高,变换器和供电系统的平均无故障间隔时间(MTBF)就愈高,系统就愈可靠,由于节省能耗,可以延长备用电池的存储时间。高效变换器可以允许采用较小的散热片和小功率、低噪声的风扇。