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数字化技术带来通信电源的改变

当前栏目:新闻|来源:网络转载||发布时间:2020-08-18 12:30:01|阅读:

通信电源已经进入全数字化阶段。整流模块的所有模拟信号都经过采样电路后送到dsp。dsp根据系统要求和条件直接向pfc和dc/dc部分输出pwm信号,以驱动电源电路的输出。从图1可以看出,整个系统的控制都是在dsp中处理的,包括模拟信号、io信号、can通信、pwm输出等。

数字化技术带来通信电源的改变

功率转换的性能改进

电源转换电路的数字化控制是通信电源全数字化的重要标志。如图1所示,交流输入电压、输入电流、pfc输出电压、直流输出电压和源侧电流都被采样到dsp中。控制硬件电路大大简化,只需采样电路和驱动电路,其余控制部分均由dsp软件实现。这给控制的实现带来了更大的灵活性。同时,由于软件实现,减少了器件数量,消除了模拟控制技术中器件离散性和温度漂移的影响,保证了各个模块达到最佳指标,从而提高了通信电源的可靠性。

数字化技术带来通信电源的改变

控制电路的数字化可以实现模拟方式难以实现的复杂控制机制,并引入新的控制策略来提高产品性能。例如,当在dc/dc部分中使用谐振电路时,根据负载变化,切换模式被改变以保持谐振模式工作并提高效率。不同的负载条件可以采用不同的控制策略,从而提高性能。同步整流的使用可以降低损耗,而数字方法可以精确控制死区时间,提高效率。对于相同的硬件拓扑,可以采用新的控制回路结构,并通过软件编程实现,如非线性控制、滑模控制、功率转换电路的数字控制等,这带来了灵活的控制策略,并可以针对一定的性能指标进行改进,如改变开关频率以提高电磁干扰指标。然而,这很难用模拟的方式实现,而且数字方式也不会由于硬件电路的复杂性而导致成本的增加和可靠性的降低。

数字化技术带来通信电源的改变

综合系统监控

由于系统的所有模拟和逻辑信号都在dsp中进行数字处理,因此可以完全掌握系统的所有数据和状态。它能更准确地判断各种故障,使系统能够准确定位并及时保护。并根据故障情况,采取适当的措施进行自恢复,使系统尽可能地工作,保证正常输出。该系统不仅能保护故障,还能实时监控和调整模块的运行,并能在问题发生前采取措施预防故障。例如,可以根据环境温度的变化及时调整模块的功率输出,使模块在较宽的温度范围内都能保证输出的连续性。同时,还可以调节风扇转速,合理降低噪音,降低模块能耗。

数字化技术带来通信电源的改变

提供更准确的信息

系统的所有信息都已数字化,这为获取各种参数提供了方便,所需数据只能通过相应的数据处理和操作才能获得。如交流输入电压、电流、有功功率、功率因数、pfc输出母线电压等。数据滤波和纠错全部数字化,由软件处理,减少了硬件滤波电路和计算电路。此外,软件可以实现硬件难以处理的操作,并且可以获得越来越精确的数据。

数字化技术带来通信电源的改变

简单稳定的并联

模块之间的并联也是通过数字方式实现的,这样就不需要单独的均流电路和总线。流量共享信息通过通信的方式将流量共享数据发送给各个模块。各模块通过通信端口接收均流数据后,通过dsp中的均流控制直接改变直流/直流驱动,使系统稳定可靠。由于数字化后的数据通过通信发送,可以保证模块获得完全一致的均流数据,避免了模拟系统模块间均流电路的误差,提高了均流精度。同时,由于模块完全数字化,有一个更完善的故障检测机制,可以保证故障模块的安全退出,而不影响系统的并行运行。

数字化技术带来通信电源的改变

灵活可靠的通信

该模块提供can通信接口,为多主从总线。每个模块都可以通过广播和点对点通信主动发送数据。通信速率高达1兆位/秒,抗电磁干扰能力强,能检测任何错误,适用于实时控制系统。基于can总线,可以完成模块之间以及模块与监控单元之间的通信。该模块可以主动上传数据给监控单元,监控单元也可以广播和发送命令,提高了效率和实时性。

数字化技术带来通信电源的改变

模块在线升级

从图1可以看出,整个系统的电源电路控制、继电器控制、通信和检测都是由dsp中的软件实现的。系统功能的增减和性能的提高可以通过修改软件来实现。通过can通信接口,系统软件可以在线更新,功能可以快速提升,使通信电源系统能够满足更多的应用。它为电源技术的不断发展提供了一种便捷的手段。

数字化技术带来通信电源的改变

系统的智能改进

智能整流模块功能与智能系统的有效结合,可以充分提高模块和系统的效率和可靠性。该模块可以综合判断更多的异常,而不是简单地通过仿真进行比较。例如,当温度传感器失效时,温度可能非常高,这将通过常规处理来防止过热,但是系统不能工作。经过采样数字处理后,dsp可以判断是传感器故障,而不是温度上升,只发出报警信号,保持模块连续运行。模块与监控之间的配合更加全面,该模块的所有信息只需按下模块上的按钮即可获得,无需知道模块号等识别信息。

数字化技术带来通信电源的改变

通信电源的全面数字化带来了通信电源性能、可靠性和功能的提高,电源更加智能化,对各种应用具有更好的适应性。随着数字技术的发展,通信电源将会达到更高的效率、更可靠和易用。


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