Verteilungsstruktur für Schaltnetzteile

Im Energiesystem kommen zahlreiche magnetische Komponenten zum Einsatz. Die Materialien, die Struktur und die Leistung der Hochfrequenz-Magnetkomponenten unterscheiden sich von denen der Netzfrequenz-Magnetkomponenten, und es müssen viele Probleme untersucht werden. Das für die Hochfrequenz-Magnetkomponente verwendete magnetische Material stellt folgende Anforderungen: geringer Verlust, gute Wärmeableitungsleistung und hervorragende magnetische Eigenschaften. Von Interesse sind magnetische Materialien, die für Megahertz-Frequenzen geeignet sind, aber auch nanokristalline weichmagnetische Materialien wurden entwickelt. Nach der Hochfrequenz muss zur Verbesserung der Effizienz des Schaltnetzteils eine Soft-Switching-Technologie entwickelt und angewendet werden.

Bei weichschaltenden Wandlern mit Niederspannungs- und Hochstromausgang besteht die Maßnahme zur weiteren Verbesserung ihres Wirkungsgrades darin, den Durchlassverlust des Schalters zu reduzieren. Beispielsweise kann die synchrone Gleichrichtung SR-Technologie, bei der der Leistungs-MOS-Transistor umgekehrt als gleichrichtende Schaltdiode anstelle einer Schottky-Diode (SBD) geschaltet ist, den Röhrenspannungsabfall reduzieren und dadurch die Schaltungseffizienz verbessern. Das verteilte Stromversorgungssystem eignet sich als Stromquelle für große Workstations (z. B. Bildverarbeitungsstationen) und große digitale elektronische Schaltsysteme, die aus integrierten Ultrahochgeschwindigkeitsschaltkreisen bestehen. Die Vorteile sind: Modularisierung der DC/DC-Wandlerkomponenten; einfache Implementierung der N+ 1-Stromredundanz, einfache Verstärkung der Lastkapazität; kann den Strom- und Spannungsabfall am 48-V-Bus reduzieren; leicht zu erreichende gleichmäßige Wärmeverteilung, leicht zu erhitzendes Design; Einschwingverhalten ist gut; kann das ausgefallene Modul online ersetzen.

Derzeit gibt es zwei Arten von dezentralen Stromversorgungssystemen: eines ist eine zweistufige Struktur und das andere ist eine dreistufige Struktur.