Aplikimet

Në 2018, kërkesa e energjiselektrike në botë ishte rreth 20.000TWh. Industria e Informatikës dhe Komunikacionit (ICT) përgjegjonte për 2000TWh ose 10% të energjiselektrikës së botës, nga të cilat dy pjesë kryesore ishin rrjetet (pa lidhje dhe me lidhje) dhe qendrata të dhënash. Qendrat e dhënash vetë konsumojnë rreth 200TWh çdo vit. Profetimat më shpesh cituara tregojnë se kërkesa totale e energjiselektrikës për ICT do të zvogëlohet në vitet 2020 dhe qendrat e dhënash do të marrin një pjesë më të madhe. Akselerimi i kërkesës është i ndjeshëm nga rritja eksponenciale e të dhënave dhe aplikacionet 5G.

Centrat e të dhënave janë “dimërrit” i internetit. Roli ynë është të procesojnë, ruajnë dhe të komunikojnë të dhënat përpjestërve shërbime informacioni që përmesoni çdo ditë, aq në streaming video, email, rrjet sociale, thirrje telefonike apo llogaritje shkencore. Centrat e të dhënave përdorin pajisje ICT të ndryshme për të ofruar këto shërbime, të gjitha e cila janë e aftësuar nga energji elektrike. Serveret, komponentet e parë të ICT-së, ofrojnë llogaritje dhe logikë si përgjigje në kërkesat e informacionit. Pajisje t墨 rreth, përfshi stacione bazë të drejtpërdrejt të lan të lidhja centrin e të dhënave me internet dhe përdoruesit fundor, lejonte fluxet e të dhënave të hyjnë dhe të largohen. Energjia elektrike përdorur nga këto pajisje IT transformohet në larg, e cila duhet të hiqet nga centri i të dhënave përmes pajisjeve të hulmuar, të cilat gjithashtu funksionojnë me energji elektrike. Çdo pikë përmirësimi në efikasitetin e energjisë ka ndikim të rëndësishëm jo vetëm në kostun e veprimeve por edhe në emisionet e karbonit.

Para se të arrin komponentet e fundit, gjithçka energji duhet të procesohet nga retifika në front-end. Sot, efikasiteti i sistemeve të energjiseve për server dhe telecom përmirësohet përpjest në këtë nivel të retifikatorit. Efikasiteti i retifikatorit të vendorëve të parë është nëpërmjet 90% dhe 96%. zgjerimi i zgjidhjes së efikasitetit të 98% të retifikatorit ka qenë i vërtetë, por aplikimi i saj ende mbahet i kufizuar nga disponueshmeria dhe larg kostit të pajisjeve me zonë larg dhe IC kontrollues. Larg efikasitetit, densiteti i fuqisë së retifikatorit është gjithashtu një kërkesë ndjeshkese dizajni për qendrat e të dhënave. Një densitet më larg i fuqisë së retifikatorit do të largonte më shumë hapësirë për instalimin e kapaciteteve të serverit.

Rektifikatorët përbajnë një fazë parapërmesimore të Faktorit të Largimit të Forcës (PFC) dhe një konverter DC/DC i izoluar. Për të arritur 98% efikasni në rektifikim, kështu që PFC dhe DC/DC duhet të punojnë me nivel efikasie 99%. PFC tradicional me afërishmëri maksimale rreth 97.5% nuk është më e përshtatshme për këto dizajne. PFC bridgeless (pa brîd) bëhen të vetmë burime për dizajn të ri të rektifikatorëve. Aktualisht, ka dy topologji të ndryshme PFC pa brîd, siç janë treguar posaktesh, në produkte.

Double-Boost PFC është thelbërisht i përbërur nga dy konverter boost. Njëri punon në cilat e pozitive të AC dhe tjetri punon në cilat e negative të AC. Kjo zvogëlon numrin e pajisjeve të polimit në rrugat e procesit të energjisë në 2, nga 3 të PFC-së tradicionale, dhe për këtë arsye efikasiteti përmirëson. Larg dhe larg, avantazi i kësaj topologji është kontroll i thjeshtë. Kontrollore PFC tradicionale mund të përdoren me disa ndryshime të vegjël në rregullim. Larg dhe larg, aftësia e kësaj është se duken dy induktor boost, që do të rritin koston BOM dhe të ndikojnë në përmirësimin e densitetit të energjisë. Një PFC monofazë CrM (Mode Kritik) ka një aftësi të shumë kufizuar për trajtimin e energjisë (< 500W) për shkak të largdhekur të larg të sërish induktorit të boostit dhe vëzhgjeve të EMI filter. PFC ZVS CrM me mbi 500W aftësi shpesh përdorin dy faza të ndarura. Duke larguar periudhën e ndërlargimit të dy fazave për 180 gradë, largdhekurat e sërish mund të anulohen një me t' tjeter dhe largdheku total i sërish mund të zvogëlohet në një rang të pranueshëm.

Me maturimin dhe largimit të kushteve të SiC dhe GaN, dizajni i rregulluesit mund të përdor topologji më të përparuara dhe të thjeshta për të arritur efikasitet në vlerën e 96+% dhe të funksionoj në frekuencat më të largta të ndërrimit. Larg nga jothi është CCM (Modaliteti Kontinu i Largimit) totëm-pol PFC, që është shumë i përshtatur për dizajn rregulluesish të kWs.

IVCT ka zhvilluar një dizajn referencë PFC totëm-pol 2.5kW. Larg nga jothi janë fotografia e dizajnit referencë dhe të dhënat kryesore të provimeve. (lidhje në Shënim Aplikimi)

Dizajn Referencë PFC Totëm-Pol 2.5kW

Për stagitë DC/DC, topologjiat e gjysm-puenteve dhe puent të plotë LLC po bëhen shumë populare. Ka dy arsye kryesore për të larguar industrinë nga topologjia e puentit të plotë me shitje faza, që ishte një topologji dominant në dizajn me energji larg, në topologjinë LLC. ZVS i plotë në faqen kryesore dhe ZCS në faqen e dytë në gjerësi të ngushtë së ngarkimit janë vlera kryesore e kësaj topologjie. Pa ndonjë indktor në faqen e dytë, një dalje serveri / telecom 12V ose 48V e lejon përdorimin e rregulluesit sinkron dhe largimin e humburimeve të konduktimit në mënyrë të rëndësishme. Avantazhet lejojnë dizajn efikas 99+% për konvertoret LLC. Për shkak të ripullit të larg të kalorit të daljes së konvertorit LLC, për dizajnet me dalje të larg energjie, struktura LLC të zinxhiruara përdoret shpesh për të larguar ripullin e votit të daljes dhe për të ulur rritjen e vet e kapacitorëve të filtrit të daljes.