下面就是小编给大家带来的通信电源技术,本文共7篇,希望大家喜欢阅读!

篇1:通信电源技术
摘 要 通信电源由直流供电系统,交流供电系统,接地系统,监控系统,防雷系统组成。电源的安全、可靠、是保证通信系统正常运行的重要条件。蓄电池组,高频开关电源,UPS是通信电源的重要组成部分。
关键词 蓄电池组;高频开关电源;UPS
1 蓄电池组
1.1 蓄电池的结构及工作原理
蓄电池通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理是:充电时利用外部的电能,使内部活性物质再生,把电能存储为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出。
1.1.1 蓄电池的充电
蓄电池充电时,负极会析出氢气,正极会析出氧气。析出的氧气到达负极,与负极起下述反应。正极析氧,在正极充电量达到70%时就开始了。
充电过程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
1.1.2 蓄电池的放电
蓄电池作为应急备用能源,其价值和性能是通过放电来实现的,蓄电池放电过程中的化学反应:
放电过程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
1.2 蓄电池的维护
在维修过程中,应经常检查蓄电池的外观,极柱。若发现电池槽,盖发生破裂,以及结合部渗漏电解液,极柱周围出现爬酸现象要及时更换电池。
2 V蓄电池在投入运行后的前五年,12 V蓄电池在投入运行后的前两年,每年应以实际负载进行一次核对性放电试验,放出标称容量的30%-40%。2 V蓄电池在投入运行后的第六年起,12 V蓄电池在投入运行后的第三年起,每年应进行一次容量试验。
2 高频开关电源
2.1 开关整流器监控单元的原理
开关整流器监控单元的单片机电路对电源参数进行实时采集。缺相检测和网压检测电路对三相交流输入进行缺相检测和电网电压检测,检测到的缺相信号和电网电压信号送给单片机电路进行处理。单片机接受键盘指令,采用LCD显示电源实时数据和控制菜单。
辅助电源提供开关整流器内部控制电路所需要的各种电源。温度检测电路检测主散热器温度,送给单片机系统。单片机系统根据主散热器温度,通过风扇控制电路控制风扇的工作状态。
2.2 负荷均分的概念
一套高频开关电源系统至少需要两个高频开关电源模块并联工作,大的系统甚至需要多达数十个电源模块并联工作,这就要求并联工作的电源模块能够共同平均分担负载电流,即均分负载电流。目前高频开关电源均采用PWM型均流方式,是一种数字式调整均流方式,具有均流精度高,动态响应特性好,抗干扰性较好,模块控制数多的优点。
2.3 负荷均分的原理
US为系统取样电压,Ur为系统基准电压,两者比较后产生误差电压UD,UD与三角波比较产生一个脉宽调制方波信号,其波宽受UD大小控制。这个方波信号送至每个整流模块,通过模块内光耦,隔离,整形,放大后与模块电流比较。
这个比较信号再与模块内的预先设定参考电压值相叠加,调整模块的.输出电流,改变模块的输出电压,使每个模块的输出电流相等。
3 UPS电源
不间断供电电源系统(UPS)是能够持续稳定不间断向负载供电的一类重要电源设备。从广义上说UPS包括交流不间断电源系统和直流不间断电源系统。长期以来,已习惯于把交流不间断电源系统称为UPS。
3.1 UPS原理
交流市电电源输入由整流器转换为直流电源。逆变器将此直流电源或来自电池的直流电源转换为交流电提供给负载。市电中断时,由电池通过逆变器给负载提供后备电源。市电电源还可通过静态旁路向负载供电。需要对UPS维修保养时,可将负载切换到维修旁路供电,负载电源不中断。
3.2 UPS幷机系统特点
并联UPS软件和硬件与单机模式完全一致。幷机系统的配置可通过参数设置软件实现。幷机系统各单机的参数设置要求一致。幷机控制电缆形成闭环连接,为系统提供可靠性和冗余。双母线控制电缆连接在两个母线的任两个UPS单机之间。
智能幷机逻辑为用户提供最大灵活性。例如,可按任意顺序关闭或启动幷机系统中的各单机。可实现正常模式和旁路模式之间的无缝切换,并且可以自动恢复。即过载消除后,系统会自动恢复到原来的运行模式。可以通过各单机的LCD查询幷机系统的总负载量。
3.3 UPS单机并联的要求
多个单机并联组成的UPS系统相当于一个大的UPS系统。但是具有更高的系统可靠性。为了保证各单机使用度相同并符合相关配线规定,应满足以下要求。
1)所有单机必须容量相同并且并接到相同的旁路电源。
2)旁路电源和整流输入电源必须接到相同的中线输入端子。
3)如安装漏电检测仪器(RCD),必须正确设置并且安装在共同的中线输入端子前。或者该器件必须监控系统的保护地电流。
4)所有的UPS单机的输出连接到共同的输出母线上。
3.4 UPS特殊工作模式
3.4.1 旁路模式
正常模式下,如遇逆变器故障,逆变器过载或手动关闭逆变器,静态开关将负载从逆变器侧切换到旁路电源侧。如此时逆变器相位与旁路相位不同步,静态开关将负载从逆变器输出切换到旁路电源输出,但会出现负载电源短时中断。
该功能可避免不同步交流电源的并联引起大环流。负载电源中断时间可设置,通常小于3/4周期。例如:频率50 Hz时,中断时间小于15 ms:频率60 Hz时,中断时间小于12.5 ms。
3.4.2 并联冗余模式
为提高系统容量或可靠性,或既提高系统容量又提高可靠性,可将数个UPS单机设置为直接并联,由各UPS单机内的幷机控制逻辑保证所有单机自动均分负载。幷机系统最多可由4个单机并联组成。
3.4.3 频率变换器模式
UPS可设置为频率变换器模式。提供50 Hz或60 Hz的稳定输出频率。输入频率范围40 Hz-70 Hz。该模式下,静态旁路无效,电池为可选。根据是否需要以电池模式运行来确定是否选用电池。
3.4.4 自动开机模式
UPS提供自动开机功能,即市电停电时间过长,电池放电至终止电压导致逆变器关机后,如市电恢复,经过延时后,UPS会自动开机。该功能及自动开机延时的时间可由调试工程师设置。
3.4.5 电池模式
由电池经过电池升压电路通过逆变器给负载提供后备电源的运行模式为电池模式。市电停电时,系统自动转入电池模式运行。负载电源不中断。此后市电恢复时,系统又自动切换回正常模式,无需任何人工干预,并且负载电源不中断。
3.5 UPS高级功能
UPS提供电池维护测试功能。电池定期自动放电,每次放电量为电池额定容量的20%,实际负载必须超过UPS标称容量的20%。如果低于20%,则无法执行自动放电维护。自动放电间隔时间30天-360天可以自行设置。电池自检可禁止。
在线式UPS中,无论市电是否正常,都由逆变器供电,所以市电故障瞬间,UPS的输出不会间断。另外由于在线式UPS加有输入EMC滤波器和输出滤波器,所以来自电网的干扰能得到很大的衰减。
参考文献
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[4]刘南平.通信电源[M].西安电子科技大学出版社,2005.
篇2:谈通信电源技术发展趋势论文
谈通信电源技术发展趋势论文
摘要:在整个电力电子技术架构中,电源技术属于其中的核心内容,是一个融合现代电子、电力变换、控制及电流方式转变等学科,且各学科间系统融合、交叉延伸,现阶段,其已在国防、能源、交通及工业生产等领域得到广泛应用。通信电源是通信网络中的基础设施,维系着通信网的生存与发展。文章基于高效与智能视角,探讨了通信电源技术发展趋势。
关键词:高效;智能;通信电源
引言
在整个通信技术设施中,通信电源在其中虽然仅有较小的占比,但其在通信网络中却发挥着举足轻重的作用,是关键性、核心性基础设施,同时还是通信网络体系中不可替代的独立设备。伴随当今通信技术的日益发展与完善,电信网络结构日渐多样与复杂,这在较大程度上给电源技术提出了更多、更高且更为严格的要求,如具有更高的可管理性,性能更为卓越等,此外,在节能减排工作中,电源设备的作用与重要性也日渐凸显。这些因素均有力推动着通信电源设备朝向智能化、高效率化方向发展。
1通信电源概念分析
所谓通信电源,从本质上来讲,就是专门为通信设备提供持续电能支持的电力源泉,其在整个通信网络中发挥着不可或缺的作用。另外,其效率、性能及质量的好坏,往往会对整个通信网络的健康、高质量运转产生直接影响。通信电源系统是一个融合保护系统、直流供电系统及交流供电系统于一身的系统化设备,其有着影响突出、面广、点多等特点,无论哪种电源出现故障,均会对整个通信系统的稳定、可靠造成直接影响。
2高效率为通信电源综合性能提供切实保障
在通信电源架构中,效率为其关键指标。通信电源只有做到散热快、发热少及效率高等要点,才能真正意义上实现高功率密度,也只有这样,才能最大程度提升通信电源的可用性与可靠性。通常情况下,提升通信电源效率的途径主要有:节能方案、提升整流模块效率、高频变化等。
2.1高频变化
要想切实提升通信电源效率,高频变化便是一个比较有效且常用的技术手段。通过高频变化,能够带来的最突出且最直接的益处,就是大幅降低了通信电源的整体原材料消耗,而且还使所运用的通信电源装置变得日渐小型化,因而可显著提高功能密度。经多层面、广度化理论与实践分析得知,电器产品的体积重量与其对应的供电频率的平方根之间呈明显的反比关系,因此,如果频率从刚开始的工频50Hz,短时间内提升至20kHz,那么用电设备的体积重量会降低至工频设计的5%~10%。这正是开关电源通过变频而带来的益处的根本所在。高频化又是电源动态品质得以提高的基础保证,可以使通信电源的供电能力变得更加高效、灵活与强大。所谓高频变化技术,实际就是指利用电路拓扑理论(零过渡PWM、移相谐振、谐振变换及零开关PWM等)与新的理论指导(同步整流、并联均流、高速编程、功率因数校正等)的最全面、先进的电源技术。在用于实现高频变化的各种技术中,关于准谐振技术、软开关技术方面的研究已比较成熟,其中,最具代表性的就是零过渡PWM、移相谐振、谐振变换及零开关PWM等技术。这些技术较大程度减少了以往硬开关模式下,电源设备处于开通状态,开关器件在开关时电流、电压处于上升、下降时波形交叠产生噪声与损耗,因而真正意义上实现了零电流、零电压开关,这样不仅能降低损耗,而且还大幅提升了电源系统的效率与稳定性。有源功率因数校正技术(APFC)的不断创新,也有力推动了AC/DC开关电源功率因数的提高,不仅消除了电网的谐波“污染”,而且还使开关电源的整体效率得到大幅提升,如图1所示。
2.2采用低电流谐波处理技术
通过此技术的应用,能够较好地改善电源对电网的负载特性,减少或抑制对其他网络设备可能产生的谐波干扰,另外,还能较大程度提升电源的'节能效应。在开发与生产通信电源的早期阶段,人们多对电源的输出特性进行研究,而对电源的输入特性却较少考虑。如传统的在线式电源输入AC/DC部分,一般选用桥式整流滤波电路,其呈脉冲状的输入电流,在波峰因数方面,其明显大于纯电阻负载。谐波电流较大的通信电源,往往会对电网带来污染,造成电网波形失真,进而降低负荷能力;如果电网所采用的三相四线制,那么很有可能由于过大的中线电流,而出现一定的安全隐患。可以预见,随着网络时代的来临,通信电源势必会发展成为低谐波输入的新型绿色电源。
2.3提升整流模块效率及运用通信电源节能方案
在整个通信电源体系中,整流模块为其关键部件。提升整流模块效率的具体方法如下:(1)运用更加高效化的诸如LLC串联谐振技术等主电路拓扑;(2)分别对各个部分的电路,开展全面、系统化的能效设计优化,如爬电距离的缩短、风道设计的优化等;(3)根据实际情况,酌情改变整流方式,如无桥PFC技术、同步整流技术等;(4)运用新型低耗损器件,替换那么些高耗能器件,如运用CoolMos、SiC等器件。该技术的运用,能够使当前业界在网应用的通信电源的模块效率得到大幅提升,有效降低网络能源设备的能耗。在利用通信电源节能方案方面,采用的措施有:(1)降低诸如接触器、母排等配电部分器件的压降;(2)全面优化系统空载能耗,关闭那些闲置部分,或者使其处于热待机状态;(3)对系统工作点进行有效调整,以此来使系统始终处于最佳的工作效率点上。如某公司采用的通信电源休眠节能技术,便是依据电源系统实际负载及系统现阶段模块的工作情况,经逻辑判断与控制,在确保系统冗余安全的前提下,有目的性、选择性的将部分模块打开或使其处于休眠状态,以此来促使系统工作在最佳效率点上,达到节能降耗的目的。表1为网上运行的某型通信电源系统通过节能改造后,实际配置210A系统,在不同负载率条件下节能前后的效率比较和节能效果测试数据,从其结果可以看出,采用休眠节能技术后,电源系统效率得到了明显提升,并且在不同负载率下保持较平稳的状态。
3科学智能引领下实现通信电源的集约
在科学智能化技术的有效引领下,通信电源朝向集约化方向发展,多体现于设备易于管理及设计科学等。
3.1设计科学
运用功率集成设计模式,实现电源结构的简化,以此来持续优化通信电源的各模块,增加集成度。如硅晶片,由于其高度集成,其内部元件数目得到大幅减少,通常可减少2/3以上,另外,结构也变得更为紧密,与分立元件相比,布局减少了连线电阻、分布电容及杂散电感,这样不仅能显著提升产品先进性,而且还大幅降低了电力损耗。
3.2易于管理
伴随互联网产业的不断发展,有力推动了通信技术的发展,这便要求通信电源设备需拥有网络通信及数据处理方面的能力。如基于TCP/IP协议来实现网络化通信,要求拥有智能型人机界面,使技术管理人员能够对电源设备运行状态进行实时监控,并能实时获取相关技术参数,另外,通信电源还具有数据信息存储、保护、打印、处理、远程开关机等功能,因而便于相关人员更好地管理通信电源。
4结束语
综上,基于现阶段4G环境下,通信设备趋向小型轻便、安全可靠,这就对电源产品提出了更高且更加严格的要求,有力推动着通信电源向智能化、高效化方向发展。而高效智能除了能够推动通信电源产业的发展之外,还能推动现代通信网绿色化、可持续化发展。
参考文献:
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[3]王旭,李志锋,江玉彬,等.基础电信运营企业集约化运维下的智能电网系统[J].通信电源技术,2015,32(2):87-89.
篇3:通信电源技术与未来趋势论文
通信电源技术与未来趋势论文
【摘要】在这个科技腾飞的时代,通信作为科技发展的一大成果,在当前社会发展的各领域发挥重大作用。由于通信技术不断向前发展,人们对通信行业依赖性逐渐增强。人们因社会进步而对通信网络的稳定性、安全性、不间断性要求更高,而通信电源技术作为通信网络的关键组成部分,其在通信事业发展中有举足轻重的影响。本文主要是对通信电源技术的现状及其发展趋势进行分析。
【关键词】通信;通信电源现状;未来趋势
一、引言
近几年来,国内通信事业不断地发展,通信网络也随之得到了更为广泛的应用。其中,通信电源作为通信系统中较为关键的组成部分,以高效、可靠、稳定、持续等高标配性能为系统提供高质的能源输入。作为通信系统的心脏,如何更为顺畅地保障通信电源的质量,已日益成为业内研究的一大重要方向。
二、通信电源发展现状分析
通信电源是通信系统中的重要组成部分,虽然在整个通信行业所占的比例并不高,但其对通信网络的作用却是不容忽视的。随着科技技术的日新月异,多种新型的电磁材料相继出现,并且其控制技术和有关的功率转换也得到了飞速的发展与改善,从而使通信电源的稳定性和安全性臻于完善。以下主要从通信电源现状、设备更新及技术应用与电路模型加以分析:
2.1通信电源现状通信电源作为通信系统中较为关键的组成部分,以高效、可靠、持续、稳定等高标配性能为系统提供高质的能源输入,而对这些高标配性能的技术追求也成为其设计目标之一。通信电源要求具备智能的实时监控、自动化电池管理和无人化值守等功能,用以满足网络时代的技术需求。通信电源系统主要由四大模块组成,其中交流和直流配电是传统模块,整流柜和监控是辅助模块。此外,开关电源由于拥有高功率转换、轻质量、密度大、稳压范围广等优势,得以将此前的相控电源替代,并日益成为了通信电源的重要角色,未来开关电源将朝着安全高效的发展趋势前进。
2.2通信电源的设备更新近些年来,技术的不断完备,尤其是功率器的改进更迭、在配备上安装技术的成熟,加之一些新型的电池材料的引进替换,以及有关学科技术的进一步理论支持,使得通信电源设备的稳定性、可靠性以及电磁兼容性等方面性能相应地得到了不断完善,电能的利用效率得到进一步的提升,系统损耗逐渐降低。
2.3通信电源的技术应用与电路模型…近年来,双单端电路作为通信电源变化电路中拓扑结构的一大核心方式,不管是半桥还是全桥电路,都有其实体应用中存在的优劣。半桥电路在中小功率场合使用为宜,而在功率较大的状态下一般使用全桥电路和变换电路结合的双电路模式。
三、通信电源在技术领域的发展
3.1开关电源发展现状
开关电源逐渐进步,但仍离不开其供电系统的高新技术支持。要不断提高系统的技术含量,主导引进现代化的通信网络建设,并提高管理与维护上的运行速度,从而将稳定、可维护、安全等三大性能的提升作为系统技术研究与更新的重要目标。主要可从以下的几部分分析:
3.1.1效率方面的提升通信电源在实体应用反馈中,收到最多的便是效率转换上的问题了。这也对相关研究提出了更高的新标准。行之有效的解决之道,便是通过加强远程的实时监控功能,降低实体运行中的管理运行成本,从而提升效率,以此不断满足网络大数据时代的用户需求。
3.1.2电源的高频化追求为了实现开关电源的高频化,通过缩减电源的体积以及提高电源功率的密度这两大关键的途径,以此不断实现电源的高频化追求。另外,这一技术的开发也迅速抢占了通讯网络市场,使日趋精致的小型化设想落到实处。预期未来,电源的高频化需求投资利好,市场的可耕力度大。
3.1.3供电环境的零污染随着电力电子装置的不断增多及电源的'大范围使用,让基于输入电流当中的谐波逐渐增多,其功率因素便得到明显下降,这一系列原因给供电网带来了极大的污染。为使这些污染能够减小,国际上对一些行业标准进行了制定。例如:基于大功率电器设备当中IECl000--3--2与基于小功率电器设备当中的IEC555--2等。随着试点实验的成功和新兴应用的逐步推广,这也已经成为未来通信电源领域发展的一大导向。相信随着研发的进一步深入,未来的开关元器件和现代化通信电源领域必将也能兼顾到环境的方方面面,使供电环境趋于零污染的良好生态态势。
3.2相关通信用蓄电池的研发导向
通信用蓄电池电子体系中的阀控电池体系,因维护工序的繁琐,维修管理过程中相关作业人员一般都选择放弃这一块的维护。这一维修状况的出现,并非是人为因素导致的,而是由于阀控性能的极度敏感性不可逆造成的,虽然钒电池当中的电解质流动较佳,但通信蓄电池的运行和使用年限还是受到环境温度的大幅干扰,钒电池良好的电解质流动并不能在其中起到显著的缓解作用。当然,随着近些年相关通信用蓄电池的研究进一步得到业内专业人士的重视,后续的研发将有效地规避这些明显的缺陷带来的风险。值得一说的是,通信用蓄电池作为现代通信网络系统中后备能源之一,替代了传统防酸隔爆电池的高污染,新兴的阀控电池在优化性能上的助力加持在业内还是有目共睹的。因此,综合利弊,分清研发主次,才是最为关键的。如,基于化学电池当中的燃料电池,一种全新研发及生产工序下的产物,作为上佳的发电装置,它的研究及改进具有重大的影响力。
3.3基于通信电源市场的现状及发展调研
随着现代智能化的大幅推广,以及大数据时代下电子存量用户的普遍增多,通信电源市场的可耕力度较大,其未来的发展前景必然是十分可观的,从其市场的电源需求呈现小段攀升可看出,开局显现投资利好。通信电源市场作为通信系统中的中坚支柱,后续投资风口的导向尤为重要,若有资金流的强大注入,很多技术研发难题也将更易于把控,买进高端技术用于借鉴也非不可取之道。顺应时代发展的潮流,通信电源市场未来发展仍非常明朗。
3.4通信电源连带产品的发展导向
通信电源产品的发展导向一受技术,二受需求,二者的双重催动,实体应用情况分为以下几种。第一,性能有所提升,这主要归因于转换器跟得上效率配比,稳定数据传输通信,不断满足市场电源用户需求;第二,成本势必有所下降,一方面由于主力市场价格定位的下跌,另一方面由于针对性研发力度的加强盈余了一些不必要的开支;第三,配备应用灵活,嵌入式的用户体验得到一致好评,代替了传统的标准急加速,还引进了高频开关的智能模式,避免因阶跃性变化带来的电源供给不稳定,可借此搭建安全高效的体验平台;第四,功率密度得以提高,一次电源的核心部件和整流器的加强,推动了整体通信直流的电源整机功率密度的大幅提高;最后,便是网络化的智能管理,很大程度上实现了多层次的远程控制,设备的网络化管理成为主要的管理手段。
四、结束语
综上所述,对于通信电源技术的应用,巨大的挑战与广阔的发展前景并存。实现技术创新与作出适当的改革是行之有效的举措。因此,对于通信电源,充分掌握它的现状、有效预测它的发展趋势,并结合通信市场的实际需求,进一步使通信企业的市场竞争力得到强化,从而为企业的稳健发展奠定坚实的基础。
参考文献
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[3]…付泉泳.…通信电源现状及其发展趋势…[…J…]….电子技术与软件工程,…(…24…)…:140.
篇4:通信电源工程师个人简历
姓名:通信电源工程师个人简历范文 两年以上工作经验|男|28岁(1988年2月12日) 居住地:广州 电 话:182******(手机) E-mail:/ 最近工作[1年7个月] 公 司:XX有限公司 行 业:通信/电信/网络设备 职 位:通信电源工程师 最高学历 学 历:本科 专 业:自动化 学 校:广东工业大学 求职意向 到岗时间:一个月之内 工作性质:全职 希望行业:通信/电信/网络设备 目标地点:广州 期望月薪:面议/月 目标职能:通信电源工程师 工作经验 /9 — /4:XX有限公司[1年7个月] 所属行业:通信/电信/网络设备 工程部 通信电源工程师 1. 负责整个浙江省产品售后技术支持; 2. 负责移动公司运营商的客户关系建立和维护; 3. 负责收集和反馈市场信息,扩大业务范围; 2012/7 — 2013/7:XX有限公司[1年] 所属行业:通信/电信/网络设备 工程部 通信电源工程师 1. 负责工程外包队的洽谈及管理; 2. 负责协调、监督项目的实施,及时跟进项目合同的签订、审计和验收等相关工作的运作。 3. 负责本项目的团队人员的`管理 教育经历 /9— 2012/6 广东工业大学 自动化 本科 证书 /12 大学英语四级 语言能力 英语(良好)听说(良好),读写(良好) 自我评价 对待工作认真负责,善于沟通协调,有较强的组织能力与团队精神,活泼开朗,乐观积极,上进心强,勤于学习希望能不断提高自身的能力与综合素质。在未来的工作中,我将以充沛的精力,刻苦钻研的精神努力工作,稳定地提高自己的工作能力,与企业同步发展。
篇5:电源跟踪技术
引言
---当今的大多数电子产品(从手持式消费电子设备到庞大的电信系统)都需要使用多个电源电压。电源电压数目的增加带来了一项设计难题,即需要对电源的相对上电和断电特性进行控制,以消除数字系统遭受损坏或发生闭锁的可能性。
---微处理器、FPGA和ASIC在上电和断电期间通常要求内核与I/O电压之间具有某种特定的关系,而这种关系在实际操作中是很难控制的,尤其是当电源的数目较多的时候。当不同类型的电源(模块、开关稳压器和负载点转换器)混合使用时,该问题会进一步复杂化。最简单的解决方案就是将电源按序排列,但是,在某些场合,这种做法是不足够的。一种更受青睐而且往往是强制性的解决方案是使各个电源在上电和断电期间彼此跟踪。
电源排序
---简单地按某种预先确定的顺序来接通或关断电源的做法一般被称为“排序”。排序通常能够通过采用电源监控器或简单的数字逻辑电路来控制电源的接通/关断(或RUN/SS)引脚而得以实现。图1a和1b示出了采用一个LTC2902四通道电源监控器来对4个电源进行排序的情形。
---不幸的是,单靠排序有时是不够的。许多数字IC都在其I/O和内核电源之间规定了一个最大电压差,一旦它被超过则IC将会受损。在这些场合,对应的解决方案是使电源电压彼此跟踪。
篇6:电源跟踪技术
---排序只是简单地规定了电源斜坡上升或斜坡下降的顺序,并且假定每个电源都在下一个电源开始变化之前转换。电源跟踪可确保电源之间的关系在整个上电和断电过程中都是可以预测。
---图2示出了三种不同的电源跟踪形式。最常见是重合跟踪(见图2a),此时,各电压在达到其调节值之前是相等的'。当采用偏移跟踪时(见图2b),各电压以相同的速率斜坡上升,但被预先设定的电压偏移或延时所分离。最后,当采用比例制跟踪时(见图2c),各电压同时开始斜坡上升,但速率不同。
---实际上,随着设计精细等级的不断提升,能够使各电源相互跟踪。三种最常见的方法是(1)在电源之间采用钳位二极管;(2)布设与输出端串联的MOSFET;(3)利用反馈网络来控制输出。
---如欲将各电源之间的电压差保持在一个或两个二极管压降之内,则可在电源轨之间采用钳位二极管或晶体管,这种解决方案虽然粗暴,但却简单(见图3)。在低电流条件下,该技术会是有效的,然而在高电流水平时,采用这种方法的后果则可能是灾难性。同步开关电源能够供应和吸收大量的电流。如果电压较高的电源斜坡上升速率高于电压较低的电源,则二极管或FET将接通,以便对电压较低的电源进行上拉操作。电压较低的电源将因此而吸收较多的电流,从而会有巨大的电流流过。这有可能导致电源超过容许的电压差,甚至引发器件故障。完全依靠二极管或FET钳位来实现跟踪功能并非最佳的解决方案。
---另一种跟踪解决方案是在电源的输出端与负载之间布设串联MOSFET。在图4中,一个LTC2921跟踪三个电源。当首次施加电源时,MOSFET被关断且电源被允许以其自然速率斜坡上升。当电压稳定下来之后,MOSFET被同时接通,使得负载上的电压相互跟踪。这种技术需要用于驱动MOSFET和监视电源电压的电路,而且,当电流水平上升时,MOSFET中的压降和功耗便成为了一个问题。此外,这种拓扑结构还因为每个电源上的负载电容和负载电流可能有所不同的缘故,而使得电压的同步斜坡下降比较难以实现。
---第三种方法是利用反馈网络来调节输出电压,以此来使电源相互跟踪。最简单的实现方法是将电流注入电源的反馈节点。在图5中,一个LTC2923跟踪两个电源。生成了一个主斜坡,而且电路被连接至其他从属电源的误差放大器反馈节点,从而使其输出跟随该主斜坡。该电路还使得电压能够一同斜坡下降。该技术是最精巧的,因为它不需要采用串联MOSFET或钳位二极管。然而,并不是所有的电源都具有可以使用的反馈节点,而且,虽然许多电源模块都具有一个修整引脚,但是一般来说输出电压只能在一个很小的范围内调节。因此,大多数实际解决方案均要求采用了上述几类技术的某种组合。
设计实例
---图6中的电路在利用3.3V电源生成2.5V和1.8V电源的情况下实现了电源跟踪。在本例中采用了LTC2923,3.3V电源受控于一个N沟道MOSFET,而2.5V和1.8VDC/DC转换器则是通过其反馈节点得以控制的。
---当3.3V输入电源接通时,晶体管Q1和两个DC/DC转换器被保持在关断状态。当3.3V输入上升(利用电阻器RONA和RONB在ON引脚上进行检测)之后,Q1的栅极由一个内部充电泵缓慢地接通。由于Q1被配置为一个N沟道源极跟随器,因此,RAMP引脚电平开始上升,并提供用于系统的主电压斜坡。
---当针对重合跟踪来对TRACK1和TRACK2引脚上的电阻器进行配置时,电流被强迫流入或流出DC/DC转换器反馈节点,这样其输出将跟踪RAMP引脚电平的变化。图2a中的示波器扫迹便是采用该电路生成的。
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--一旦达到最终电压,LTC2923的FB1和FB2引脚将呈高阻抗状态。如果ON引脚被一个漏极开路逻辑器件拉至低电平,则输出将尾随降至低电平。通过改变与TRACK1和TRACK2引脚相连的电阻器阻值,可使同一个电路进行比例制跟踪或偏移跟踪模式的斜坡上升。图2b和2c中给出的示波器扫迹便是以这种方式生成的。另一种电阻器选择能够采用3.3V电源作为基准电压斜坡来对1.8V和2.5V电源进行排序(见图7)。对于需要三个以上电源的系统,可通过RAMP引脚对多个LTC2923控制器进行菊链式连接,以便控制数目不限的电源。
---当不能使用DC/DC转换器模块的反馈节点时,可采用串联MOSFET来对电源进行跟踪。图8a中的电路采用LTC2922来跟踪三个电源。图8b示出了该电路的输出。当首次施加电源时,串联MOSFET被关断,且5V、3.3V和2.5V电源被允许上电。当电压稳定后,MOSFET被接通,输出电压一起上电。当输出电压达到其终值时,内部开关从输出端回接至模块上的正检测引脚。这将迫使模块对MOSFET的负载侧进行调节,以补偿FET两端的压降。采用一个检测电阻器来提供电路断路器功能,以保护主电源免遭短路故障的损坏,而一个电源良好(PowerGood)引脚用于指示跟踪已完成。
结论
---对于大多数多电源设计来说,相比简单的电源排序,使各电源的电压执行同步上升和下降跟踪是更加可取的解决方案。虽然从理论上讲这样做较为困难,但已经有了专用器件,这些器件能够极大地简化跟踪电路的设计――即使在采用了大量特性迥然不同的电源系统中也是如此。
篇7:电源管理技术
专为笔记本降低功耗而研发的一系列技术,根据笔记本电脑的实际使用状况,动态调节硬件设备用电功耗状态的一项技术,
电源管理技术
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一般可以分为处理器级电源管理技术、BIOS级电源管理技术以及操作系统级电源管理技术。
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