1)功率半导体器件的换代 20世纪70一80年代,我国晶闸管整流器的生产和应用逐渐成熟。晶闸管是半控型器件(不能控制关断),需低频变压器,电感体积、重量大。80年代以来,国外应用微电子工艺的功率半导体器件发展,高频化场控型全控器件问世,开关速度快的功率场效应晶体管(MosFET),耐压高、电流大的绝缘栅双极型晶体管(1GBT)
的容量与性能提高,高频开关电源的发展才具有了良好物质条件。
2)电路换代与发展 整流器的电路从低领的相控整流换代为高频开关电源。开关变换器酌功率上限和开关频率提高。20世纪90年代,数千瓦的大功率变换器的开关频率在20一450kH:之间,市售小功串变换器的开关频率在100kHz一1MHz之间。
a)体积与重量;采用高频开关技术,用高频变压器和电感比用50Hz变压韶和电感时,电磁元件的体积和重量〔在中小功率范围内)约减小两个数量级,整流器的体积和重量约减小一个数量级。例如,48V、50A的开关整流器体积仅相当于一台普通示被器,称为整流器模块,多台可放在一个列架上。
b)通信用开关整流器中高频变涣器方案:随着提高设备的效率和减小体积重量的趋势,发展了软开关技术。目前国内较成熟的变换技术方案大体有三种:
①在硬开关的脉宽调制(PwM)技术基础上,以MOSF[T和IcBT并联运行,等效于性能更优的开关器件,或视为用MosFET使IGBT软关断的方案()。
②软开关的准谐振调频电路方案,开关频率可高达450kHz。
③移相控制—零电压开关—脉宽调制(Ps—Zvs—PwM)电路方案。
这三种方案的性能、体积、重量相仿,大效率都赂高于92%。
目前通信用开关电源单机(模块)有48V,30A(25A)、50A、100A、200A等产品。寒合开关整流器并联能组成100—looooA的直流系统,性能满足技术要求,且能满足市电
①软开关的工作机理有零电压开关(Zvs)或零电压转换tZvT)和零电流开关(zcs)或9由流转换(zcT)等。电赂方案很多。目前研究的方向有:在空载时能实现零电压开关的PwM边沿谐振变换器电路、零电压开关的正傲型变换器电路等。
②高输入功率因数、低输入谐波(绿化)变换器;单相的电路已较成熟已掀起研究发展热潮,包括多开关、单开关、单级变换器等。
⑤三电乎变换器:在开关管耐压上限已定时,能够输入较高的电压。
④同步整流器;能输出很低的电压(cPu所需的1v电源),仍旧能高效率(90%)。
3)监控 已是的功能。一般监测电压、电流、功率因数、温度、工作状态等。判
断雷电他的新方法是用测量电他的动态电导来判断电池尚能放出的容量。监挂正向着全面监
控的方向发展,将环境空调、高压系统、备用油机发电机及安全、火灾用摄像机进行全面现
场监控,并组成各级监控网。
4)直流系统供电的分散化 由于全密封的阀控型蓄电池能防止酸气调出,局站直流电源设备正向着与通信设备安装在同一机房,并进一步分成几个小系统与通信机安装在一起的方向发展;小功率的开关电源分散到通信机内的电源印制板上或通信印制板上。
5)加强保护 开关型整流器中晶体管耐压裕量较小,除了加强整流器模块自身的过电压保护外,还应特别加强进线的雷电和操作过电压保护,在进局、进楼、进机房、进机架处设置系统的雷电及浪涌吸收装置。
6)联合接地 接地系统已从过去的分散接地,改变为采用联合接地,就是将工作接地、保护接地及防雷接地共同合用一组地线。在大楼建筑中,建楼时就应将大楼建筑结构中的钢筋连通成一个笼形屏蔽体。