高壓集成信息化電源設計

謝振利

摘要：本論文闡述了一系列高壓集成信息化電源，是指輸出電壓在DC100V以上的模塊式電源，它的誕生結束了需要高壓供電的設備必須用多只標準低壓輸出模塊串聯(lián)使用的歷史，節(jié)省了設備中大量電源系統(tǒng)的空間，同時提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。特點是環(huán)境適應能力強、性能穩(wěn)定、工作可靠性高、適用范圍廣、可遠距離遙控、抗干擾性強。

關鍵詞：集成信息化電源;高壓;信息通訊

1.背景

高壓集成信息化電源是指輸出電壓在DC100V以上的模塊式電源，由美國PICO公司首先提出并生產(chǎn)。它的誕生結束了需要高壓供電的設備必須用多只標準低壓輸出模塊串聯(lián)使用的歷史，節(jié)省了設備中大量電源系統(tǒng)的空間，同時提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。

隨著各種先進裝備和高精檢測儀器的發(fā)展，信息化控制高壓電源的需求量越來越大。信息化控制高壓電源應用的迅速增加，使得銷量穩(wěn)步上升。為滿足市場需求，設計了大功率遠距離遙控的電源解決方案。

該產(chǎn)品的特點是環(huán)境適應能力強、性能穩(wěn)定、工作可靠性高、適用范圍廣、可遠距離遙控、抗干擾性強。

該產(chǎn)品技術含量高，符合國家高新技術產(chǎn)品標準。

2.主要內(nèi)容和原理

主要技術要點是：功率器件的耐壓要求，隔離變壓器的絕緣要求，制造工藝的革新。

優(yōu)勝劣汰是市場競爭的永恒法則，市場細分定位是競爭的根本，中國電源市場競爭和發(fā)展的結果必然促使產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的分化和重組，形成一批實力強大的企業(yè)主導市場，不適應的企業(yè)將被淘汰。由于國產(chǎn)模塊電源的技術主要為常規(guī)技術的組合應用。對于高端技術，如同步整流技術、有源鉗位技術、軟開關技術、平面變壓器技術、鋁基板工藝等，尤其是這種新興的高壓輸出電源模塊產(chǎn)品，因為成本高、工藝技術復雜度高、配套能力差、國內(nèi)行業(yè)認可度低等諸多原因，絕大多數(shù)國內(nèi)電源廠商都不能開展此項工作。

隨著各種先進裝備和高精檢測儀器的發(fā)展，信息化控制高壓電源的需求量越來越大。恒流電源應用的迅速增加，使得銷量穩(wěn)步上升。為滿足市場需求，設計了大功率遠距離遙控的恒流電源解決方案。

該產(chǎn)品的特點是環(huán)境適應能力強、性能穩(wěn)定、工作可靠性高、適用范圍廣、可遠距離遙控、抗干擾性強。

高壓集成信息化電源是一款新一代專用電源。對于國內(nèi)市場來說，高壓集成信息化電源是個新概念和新產(chǎn)品。高壓集成信息化電源采用數(shù)字接口實現(xiàn)電源裝置與管理中心設備間的信息通訊，可遠程控制和計劃管理電源設備。通過遠端網(wǎng)路控制技術，可以實現(xiàn)對設備電源的遠程控制，并且不受特定設備或特殊程序局限，不需打開設備外殼，就能在任何控制計算機上控制其權限內(nèi)的電源開關，并對其下端口的各設備的供電進行連通、查詢、斷開或重啟。

高壓集成信息化電源具有多種特性，如：數(shù)據(jù)監(jiān)測實時性、集中式管理、自動控制、安全性管理、可靠性管理及可擴展性等。用戶無論身處何地，只要電源系統(tǒng)與管理中心設備相連接，便可在指定時間內(nèi)控制設備的用電情況。它具有最精細的管理精度和最人性化的控制方法，滿足各種用戶對各種電力分配節(jié)點的靈活控制，使用戶真正體會到智能管理的新感覺。無需派遣人員到場操控，節(jié)省不必要的時間浪費和人力成本開支。同時實現(xiàn)快至微秒級別的數(shù)據(jù)監(jiān)測，實時掌握電氣設備用電變化情況，提前預知潛在發(fā)生的事故。提前做出預防處理。避免損失。其數(shù)字接口采用雙冗余手段，提高了整機系統(tǒng)的可靠性。

高壓集成信息化電源主要由兩大部分構成，即主功率硬件部分和健康管理軟件部分。主功率硬件部分的作用是實現(xiàn)功率的隔離變換，并實現(xiàn)穩(wěn)定功率輸出。此部分主要采用高效的LLC變換拓撲電路結構，同時輔助以輸入、輸出濾波、開關處理及采樣電路。其主要特點是效率高、穩(wěn)定性好、電磁兼容性好。健康管理部分的作用是對電源本身與供電設備用電情況進行實時數(shù)據(jù)采集、分析處理，并及時與管理中心通信進行響應，發(fā)出相應控制指令。

3.應用效益

新技術推廣后，可替代進口產(chǎn)品，為國家節(jié)約外匯，由于醫(yī)療設備和一些高可靠設備的發(fā)展，用量增多;。產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后，可避免同類產(chǎn)品對我國信息產(chǎn)業(yè)的沖擊，參與國際市場競爭，提高綜合國力。