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具有多输入选择的电源设计

Vicor公司?? 2009年12月04日 ?? 收藏0

  现场通讯设备等的电子系统必须能在各种电源情况下工作,如全世界通用的交流(85-264V rms)或是汽车电源,这些系统在主电源被切断时也还需要备用电源维持系统的工作。下图所示为一个既能利用交流电源,也能利用12V 或 24V 汽车电源,还可以在 48V 备用电源下工作的电源。

  对于利用交流电的情况,通用交流输入从前端模块输入,并进行功率因子校正。该模块将提供高精度的 48V 输出的高功率转换器馈给负载转换器。当采用交流供电时,48V 转换器还可上调到25V 电压用以给备用电池充电。

  负载转换器允许输入范围为21至56V (标称值为 36V),可使电源从交流电源或备用电源上接受 48V,或从汽车电源接受 24V。这样的输入范围避免了24V 电池输入时的中间转换,并减少了12V 电池输入时的模块数目。

  模块数目减少一半

  如果将12V电池输入直接转换为 24V,则需要6个模块来给负载转换器提供足够的功率。本方案中,将12V电池输入到一个功率为 225W 的转换器阵列(见阳影模块),该阵列的输出为12V,提供的功率为所需功率的一半;这个12V 输出与12V 电池串联可以提供另一半所需功率。

  这种方法的优点是可将模块数目从6减至3,这样可以降低成本,简化布线和提高可靠性。其次,由于一半的功率从效率为100%的电池提供,可极大提高放率。其次,产生的热量也减少一半,这就简化了热量处理。

  为了防止返回驱动 (backdriving),中间转换器和 24V 电源的输出端要加上二极管保护,二极管要能承受最大负载电流和电压。48V 备用电池与总线间没有二极管保护,这样用交流供电时可以对其充电。

  除此以外 DC-DC 转换器还要提供足够的功率给负载。例如,若负载在最恶劣时需要 75W,则前面的转换器必须提供 75W 和耗散的功率,在多数情况下,大约要提供 90W 的功率、效率为 83%。

  汽车电源,这些系统在主电源被切断时也还需要备用电源维持系统的工作。下图所示为一个既能利用交流电源,也能利用12V 或 24V 汽车电源,还可以在 48V 备用电源下工作的电源。

可以采用交流电、12/24V 汽车电池或内部 48V 备用电池的电源

图:可以采用交流电、12/24V 汽车电池或内部 48V 备用电池的电源


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汽车? 电源? 负载转换器?

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