aansoeke

Teen 2018 was die wêreldwye vraag na elektrisiteit ongeveer 20,000 2000 TWh. Inligtings- en Kommunikasietegnologie (IKT)-industrie was verantwoordelik vir 10TWh of 200% van globale elektrisiteit, waarvan twee hoofgedeeltes netwerke (draadloos en bedraad) en datasentrums was. Datasentrums alleen verbruik ongeveer 2020TWh elke jaar. Wyd aangehaalde voorspellings dui daarop dat die totale elektrisiteitsaanvraag van IKT in 5's sal versnel, en dat datasentrums 'n groter deel sal neem. Die vraagversnelling word aangedryf deur eksponensiële datagroei en XNUMXG-toepassings.

Datasentrums is die "breins" van die internet. Hulle rol is om die data agter die magdom inligtingsdienste waarop ons elke dag staatmaak, te verwerk, te stoor en te kommunikeer, of dit nou stromende video, e-pos, sosiale media, telefoonoproepe of wetenskaplike rekenaar is. Datasentrums gebruik verskillende IKT-toestelle om hierdie dienste te verskaf, wat almal deur elektrisiteit aangedryf word. Bedieners, die sleutel-IKT-komponente, verskaf berekeninge en logika in reaksie op inligtingsversoeke. Netwerktoestelle, insluitend bedrade Ethernet en draadlose basisstasies, koppel die datasentrum aan die internet en eindgebruikers, wat inkomende en uitgaande datavloei moontlik maak. Die elektrisiteit wat deur hierdie IT-toestelle gebruik word, word uiteindelik in hitte omgeskakel, wat uit die datasentrum verwyder moet word deur verkoelingstoerusting wat ook op elektrisiteit werk. Elke punt van verbetering van kragdoeltreffendheid het 'n aansienlike impak, nie net geen bedryfskoste nie, maar ook op koolstofvoetspore.

Voordat eindkomponente bereik word, moet alle krag deur frond-end-gelykrigters verwerk word. Tans word die doeltreffendheid van bediener- en telekommunikasiekragstelsels meestal op hierdie gelykrigtervlak verbeter. Die gelykrigterdoeltreffendheid van hoofstroomverkopers is 90% tot 96%. Daar is bewys dat 'n gelykrigterdoeltreffendheidsoplossing van 98% behaal word, maar die toepassing daarvan word steeds beperk deur die beskikbaarheid en koste van wye bandgaping-toestelle en beheer-IC's. Behalwe doeltreffendheid, is gelykrigter se kragdigtheid ook 'n sleutelontwerpvereiste vir datasentrums. Hoër gelykrigterkragdigtheid sal meer spasie vir bedienerkapasiteit-installasie vrystel.

Gelijkrigters bestaan ​​uit 'n voorreguleerder Power Factor Collection (PFC) stadium en 'n geïsoleerde DC/DC omsetter. Om 98% gelykrigterdoeltreffendheid te bereik, moet beide PFC en DC/DC op 99% doeltreffendheidsvlak werk. Tradisionele PFC met ongeveer 97.5% piekdoeltreffendheid is nie meer geskik vir sulke ontwerpe nie. Bruglose PFC's word die enigste opsie vir die nuwe generasie gelykrigter-ontwerp. Tans is twee verskillende bruglose PFC-topologieë, soos hieronder getoon, in produkte.

Double-Boost PFC bestaan ​​in wese uit twee hupstoot-omskakelaar. Een werk teen positiewe WS-siklusse en die ander werk teen negatiewe WS-siklusse. Dit verminder die aantal halfgeleiertoestelle in kragverwerkingspaaie tot 2 vanaf tradisionele PFC's 3, en as sodanig word die doeltreffendheid verbeter. Die voordeel van hierdie topologie is eenvoudige beheer. Tradisionele PFC-beheerders kan gebruik word met 'n paar klein stroombaanwysigings. Die nadeel is dat twee hupstoot-induktore nodig is, wat die BOM-koste sal verhoog en die verbetering van kragdigtheid sal beïnvloed. 'n Enkelfase CrM (Critical Mode) PFC het 'n baie beperkte (< 500W) kraghanteringsvermoë as gevolg van die hoë hupstoot-induktorstroomrimpeling en moeilikheid van EMI-filterontwerp. ZVS CrM PFC's met meer as 500W krag gebruik dikwels twee fases interleaving. Deur die twee fases se skakelperiode met 180 grade te verreken, kan die stroomrimpelings mekaar kanselleer en kan die totale stroomrimpeling tot 'n aanvaarbare reeks verminder word.

Met die volwasse en kostevermindering van SiC en GaN, kan gelykrigterontwerp meer gevorderde en eenvoudiger topologieë gebruik om 96+% doeltreffendheid te bereik en teen hoër skakelfrekwensies te werk. Die volgende is CCM (Continuous Conduction Mode) totempaal PFC, wat goed geskik is vir kWs se gelykrigter-ontwerp.

IVCT het 'n 2.5 kW totempool PFC verwysingsontwerp ontwikkel. Die volgende is die verwysingsontwerpfoto en sleuteltoetsdata. (skakel na aansoeknota)

2.5 kW totempool PFC-verwysingsontwerp

Vir DC/DC-stadiums word halfbrug en volbrug LLC topologieë baie gewild. Daar is twee hoofredes om die industrie te laat skuif van die faseverskuifde volbrugtopologie, wat 'n dominante topologie in hoëkragontwerp was, na die LLC-topologie. Volvragreeks primêre ZVS en wye lasreeks sekondêre ZCS is die belangrikste meriete van hierdie topologie. Met geen induktor aan sekondêre kant nie, maak 'n 12V of 48V bediener / telekommunikasie-uitset dit moontlik om sinchroniese gelykrigkring te gebruik en geleidingverlies aansienlik te verminder. Die voordele maak LLC-omsetters se doeltreffendheidsontwerp van 99+% moontlik. As gevolg van LLC-omsetters se hoë uitsetstroomrimpeling, vir hoëstroomuitsetontwerpe, word verweefde LLC-struktuur dikwels gebruik om uitsetspanningrimpeling te verminder en uitsetfilterkapasitor selfverhitting te versag.