全数字控制优势
使用关键功率转换级的全数字控制消除了大量与模拟元件和控制电路相关的公差和变化。此外,在PWM开关频率下以周期为基础实时监控和控制开关事件的能力,对可能发生的负载或线路感应异常提供了更好的保护。这种级别的保护不再受模拟滤波和平均的影响,这会在传统电源设计中引入延迟。
这些改进允许进行以下拓扑更改:
将用于隔离的交流输入变压器更换为有源功率因数校正的交流/直流转换级,然后更换带有电流隔离的甚高频直流/直流转换级,可显著减小输入级部件的尺寸和重量。
用单个高输出电压逆变器替换任何输出变压器或串联/并联输出逆变器级,既支持低压/大电流要求,也支持高压/低电流要求。
这种基于数字控制的拓扑结构如图3所示。
图3 数字交流电源拓扑
使用全数字控制具有许多优点:
1、由于消除了输入和输出变压器,重量更小,尺寸更小,
2、更高的功率密度和更低的损耗,这是由于提高了效率和更高的开关频率,从而减小了输出滤波器电感的尺寸,
3、由于更高的PWM开关速度和改进的数字滤波,降低了输出开关噪声,
4、更宽的交流电压输入范围,带有源功率因数校正,以及恒定功率输出电压范围适用于更宽的工作区域,同时消除了双输出范围和相关范围切换的需要。
其他设计创新
使用来自不同行业背景的经验丰富的工程师团队开发干净的板材设计,在设计和施工方面带来了一些额外的创新。举几个例子:
1、通过使用机械分层结构和板之间的直接互连,消除容易发生故障的带状电缆和组件之间的互连;
2、单个高热质量散热器,兼作整个机组的结构机械支撑,以实现最大冷却的低气流,并降低可听见的风扇噪音;
3、使用多个联网DSP划分关键功能,同时提供更高级别的冗余;
4、多个DSP之间的高速差分模式串行通信总线,以增强抗噪性;
5、主动并联、主/辅助、菊花链控制接口,允许通过并联连接多个电源配置更高功率系统;
6、直流耦合输出模式,具有独特的直流偏移减少控制电路,用于在交流模式下实现最小直流偏移;
7、整体效率高,尽管使用了三个功率转换级;
8、在闲置期间采用节能睡眠模式,以降低能耗并延长产品寿命。
新的用户功能成为可能
通过对每个内部切换周期提供更好的控制,可以实现独特的新用户功能,旨在为受测试单元提供更好的保护。它还将用户连接错误或原型UUT可能引起的损坏对电源本身可能造成的损坏降至最低。以下是这类函数的两个示例和用法:
1、真实功率或视在功率限制函数