Razvoj sodobne močnostne elektronike in energetske tehnologije

Trenutno se močna elektronika kot temelj varčevanja z energijo, prihranka talentov, avtomatizacije, inteligence in elektromehanske integracije razvija v smeri visokofrekvenčne aplikacijske tehnologije, modularne strukture strojne opreme in okolju prijaznih izdelkov. V bližnji prihodnosti bo energetska elektronska tehnologija naredila energetsko tehnologijo bolj zrelo, varčno in praktično ter dosegla kombinacijo visoke učinkovitosti in visokokakovostne električne energije. 1. Razvoj tehnologije močnostne elektronike Razvojna smer sodobne tehnologije močnostne elektronike je prehod s tradicionalne močnostne elektronike, ki se osredotoča na nizkofrekvenčno tehnologijo za reševanje težav, na sodobno energetsko elektroniko, ki se osredotoča na visokofrekvenčno tehnologijo. Tehnologija močnostne elektronike se je začela s silicijevimi usmerniškimi napravami v poznih petdesetih in zgodnjih šestdesetih letih. Njegov razvoj je zaporedoma doživljal dobo usmernikov, dobo pretvornikov in frekvenčnih pretvornikov ter spodbujal uporabo močne elektronske tehnologije na številnih novih področjih. Konec osemdesetih in v začetku devetdesetih let so bile v poznih osemdesetih in zgodnjih devetdesetih letih razvite močnostne polprevodniške kompozitne naprave, predstavljene z močnimi MOSFET-ji in IGBT-ji, ki vključujejo visokofrekvenčne, visokonapetostne in velike tokove, kar kaže na to, da je tradicionalna tehnologija močne elektronike vstopila v moderne dobe močne elektronike. 1.1 Industrijsko električno energijo z visoko močjo v dobi usmernikov zagotavljajo generatorji izmeničnih frekvenc (50 Hz), vendar se približno 20% električne energije porabi v obliki enosmernega toka, med katerimi je najbolj značilna elektroliza (neželezne kovine kemične surovine zahtevajo enosmerno elektrolizo), vlečna sila (električna lokomotiva, dizelska lokomotiva z električnim pogonom, lokomotiva podzemne železnice, mestni trolejbus itd.) in enosmerni pogon (valjanje jekla, izdelava papirja itd.) so tri glavna področja. Močni silicijevi usmerniki lahko pretvorijo izmenični tok moči v enosmerni tok z visokim izkoristkom. Zato je bil v šestdesetih in sedemdesetih letih močno razvit razvoj in uporaba silicijevih usmernikov in tiristorjev visoke moči. Takrat se je na Kitajskem razmahnil velik obrat za ustanovitev tovarn silicijevih usmernikov. Trenutno so veliki in mali proizvajalci polprevodnikov, ki v državi izdelujejo silicijeve usmernike, izdelki tistega časa. 1.2 Obdobje pretvornikov V sedemdesetih letih je bila svetovna energetska kriza in motorji z izmeničnim tokom' hitrosti pretvorbe frekvence so se hitro razvijale zaradi izjemnih učinkov varčevanja z energijo. Ključna tehnologija regulacije hitrosti s spremenljivo frekvenco je pretvorba enosmernega toka v izmenični tok 0-100Hz. V sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja so s popularizacijo naprav za regulacijo hitrosti s spremenljivo frekvenco tiristorji, velikanski močnostni tranzistorji (GTR) in tiristorji za izklop vrat (GT0), ki se uporabljajo za pretvornike moči v tistem času, postali glavni akterji močnostnih elektronskih naprav. Podobne aplikacije vključujejo visokonapetostni enosmerni izhod, statično reaktivno moč in dinamično kompenzacijo itd. Trenutno je tehnologija močne elektronike uspela doseči popravek in inverzijo, vendar je delovna frekvenca nizka, omejena le na nizkofrekvenčno območje. 1.3 Obdobje frekvenčnih pretvornikov V osemdesetih letih je hiter razvoj obsežne in zelo obsežne tehnologije integriranih vezij postavil temelje za razvoj sodobne tehnologije močnostne elektronike. Z organsko kombinacijo fine tehnologije obdelave integrirane vezje ter visokonapetostne in visokonapetostne tehnologije se je pojavila nova serija popolnoma nadzorovanih napajalnikov, najprej pojav močnostnih MOSFET-jev, kar je privedlo do razvoja majhnih in srednje moči do visokih frekvenc in nato izoliranih vrat. Pojav bipolarnih tranzistorjev (IGBT) je prinesel možnosti za razvoj velikih in srednje velikih napajalnikov na visoke frekvence. Zaporedni pojav MOSFET-a in IGBT-ja je znak preobrazbe iz tradicionalne močnostne elektronike v moderno močnostno elektroniko. Po statističnih podatkih so do konca leta 1995 močni MOSFET-ji in GTR dosegli enak delež na trgu močnostnih polprevodniških naprav, uporaba IGBT-jev za nadomestitev GTR-jev na področju močne elektronike pa je prišla do zaključka. Razvoj novih naprav ne zagotavlja zgolj višje frekvence za regulacijo hitrosti pretvorbe frekvence izmeničnega toka, zaradi česar je njegovo delovanje popolnejše in zanesljivejše, temveč tudi omogoča, da se sodobna elektronska tehnologija še naprej razvija v smeri visoke frekvence, ki je visoko učinkovita varčevanje z energijo in varčevanje z energijo ter uresničuje majhne in lahke kvantifikacije, mehatroniko in inteligenco, ki so pomembna tehnična podlaga. 2. Področja uporabe sodobne močnostne elektronike 2.1 Računalniško visoko učinkovito zeleno napajanje Hiter razvoj računalniške tehnologije je človeštvo popeljal v informacijsko družbo in hkrati pospešil hiter razvoj napajalne tehnologije. V osemdesetih letih so računalniki v celoti prevzeli preklopne napajalnike in prevzeli vodilno vlogo pri dokončanju zamenjave računalniških napajalnikov. Nato je tehnologija preklopnih napajalnikov eno za drugo stopila na področje elektronike in električne opreme. Z razvojem računalniške tehnologije so bili predlagani zeleni računalniki in zeleni napajalniki. Zeleni računalniki se na splošno nanašajo na osebne računalnike in sorodne izdelke, ki niso škodljivi za okolje. Zeleni napajalniki se nanašajo na visoko učinkovite varčne napajalnike, povezane z zelenimi računalniki. Po podatkih ameriške agencije za varstvo okolja' s" Energy Star" načrtujte 17. junija 1999, namizja Če je poraba energije tipa osebnega računalnika ali z njim povezane periferne opreme v stanju spanja manjša od 30 vatov, ustreza zahtevam zelenega računalnika. Izboljšanje energetske učinkovitosti je temeljni način za zmanjšanje porabe energije. Kar zadeva sedanje 200-vatno preklopno napajanje s 75-odstotno učinkovitostjo, samo napajanje porabi 50 vatov energije. 2.2 Visokofrekvenčni preklopni napajalniki za komunikacije Hiter razvoj komunikacijske industrije je močno spodbudil razvoj komunikacijskih napajalnikov. Visokofrekvenčni miniaturni stikalni napajalnik in njegova tehnologija so postali glavni tok sodobnih komunikacijskih sistemov za napajanje. Na komunikacijskem področju se usmernik običajno imenuje primarno napajanje, pretvornik DC-DC (DC / DC) pa sekundarno napajanje. Naloga primarnega napajanja je pretvorba enofaznega ali trifaznega izmeničnega omrežja v enosmerno napajanje z nominalno vrednostjo 48V. Trenutno je v primarnem napajanju za programsko krmiljena stikala tradicionalno regulirano napajanje s faznim nadzorom nadomeščeno z visokofrekvenčnim stikalnim napajanjem. Visokofrekvenčni preklopni napajalnik (znan tudi kot preklopni usmernik SMR) deluje prek visoke frekvence MOSFET ali IGBT in preklopne frekvence. Za doseganje visoke učinkovitosti in miniaturizacije je na splošno nadzorovan v območju od 50 do 100 kHz. V zadnjih letih se zmogljivost stikalnih usmernikov še naprej povečuje, zmogljivost ene enote pa se je povečala s 48V / 12,5A, 48V / 20A na 48V / 200A, 48V / 400A. Zaradi različnih vrst integriranih vezij, ki se uporabljajo v komunikacijski opremi, se razlikujejo tudi njihove napajalne napetosti. V komunikacijskem napajalnem sistemu se visokofrekvenčni DC-DC izolirani napajalni modul z visoko gostoto moči uporablja za pretvorbo vmesne napetosti vodila (običajno 48V DC) v različne enosmerne napetosti, ki lahko močno zmanjšajo izgube, olajšajo vzdrževanje in so zelo priročni za namestitev in povečanje. Na splošno ga je mogoče neposredno namestiti na standardno nadzorno ploščo, zahteva za sekundarno napajanje pa je velika gostota moči. Ko se bo komunikacijska zmogljivost še naprej povečevala, se bo povečevala tudi zmogljivost komunikacijskega napajanja. 2.3 Pretvornik DC-DC (DC / DC) Pretvornik DC / DC pretvori fiksno enosmerno napetost v spremenljivo enosmerno napetost. Ta tehnologija se pogosto uporablja pri brezstopenjski menjavi hitrosti trolejbusov, vlakov v podzemni železnici in električnih vozil. Krmiljenje, hkrati pa zgoraj omenjeno krmiljenje doseže zmogljivost gladkega pospeševanja, hitrega odziva in hkrati prejema učinek varčevanja z energijo. Z zamenjavo varistorja z enosmernim sekalnikom lahko prihranite energijo (20-30)%. DC sekalnik ne more samo uravnavati napetosti (preklopno napajanje), temveč tudi učinkovito zavira harmonični hrup na strani mreže. Sekundarni napajalnik DC / DC pretvornika komunikacijskega napajanja je komercializiran. Modul sprejema visokofrekvenčno PWM tehnologijo, preklopna frekvenca je približno 500 kHz, gostota moči pa 5W ～ 20W / in3. Z razvojem obsežnih integriranih vezij mora biti napajalni modul miniaturiziran, zato je treba stalno povečevati preklopno frekvenco in sprejemati nove topologije vezij. Trenutno so nekatera podjetja razvila in izdelala dve vrsti tehnologij preklapljanja in ničelne napetosti. Gostota moči sekundarnega napajalnega modula se je močno izboljšala. 2.4 Neprekinjeno napajanje (UPS) Neprekinjeno napajanje (UPS) je visoko zanesljivo in visoko zmogljivo napajanje, potrebno za računalnike, komunikacijske sisteme in priložnosti, ki zahtevajo neprekinjeno zagotavljanje. Omrežni vhod usmernik pretvori v enosmerni tok, del energije se napolni v baterijo, drugi del energije pa pretvornik pretvori v izmenični tok in ga preko prenosnega stikala pošlje v obremenitev. Da bi še vedno zagotavljali energijo obremenitvi, ko pretvornik odpove, se prek stikala za prenos moči realizira še en rezervni vir energije. Sodobni UPS na splošno uporablja tehnologijo modulacije impulzne širine in sodobne elektronske naprave, kot so napajalni MOSFET-ji in IGBT-ji. Hrup napajanja je mogoče zmanjšati ter izboljšati učinkovitost in zanesljivost. Uvedba mikroprocesorske programske in strojne tehnologije lahko uresniči inteligentno upravljanje UPS-a, daljinsko vzdrževanje in diagnostiko na daljavo. Trenutno lahko največja zmogljivost spletnega UPS doseže 600kVA. Tudi zelo majhen UPS je zelo hiter in obstajajo izdelki z različnimi specifikacijami, kot so 0,5 kVA, lVA, 2 kVA in 3 kVA. 2.5 Invertersko napajanje Invertersko napajanje se v glavnem uporablja za pretvorbo frekvence in regulacijo hitrosti izmeničnih motorjev, njegov položaj v električnem pogonskem sistemu pa postaja vse bolj pomemben in dosega ogromne učinke na varčevanje z energijo. Glavno vezje napajalnika pretvornika sprejme shemo AC-DC-AC. Industrijsko frekvenčno napajanje se preko usmernika pretvori v fiksno enosmerno napetost, nato pa visokofrekvenčni pretvornik PWM, sestavljen iz močnih tranzistorjev ali IGBT-ov, pretvori enosmerno napetost v napetostni in frekvenčni spremenljivi AC izhod. Izhodna valovna oblika napajanja je podobna sinusnemu valovanju. Uporablja se za pogon asinhronih motorjev za doseganje brezstopenjske regulacije hitrosti. Izdelki serije pretvorniških napajalnikov z močjo pod 400 kVA so prišli na mednarodni trg. V zgodnjih osemdesetih letih je japonska Toshiba za klimatske naprave prvič uporabila tehnologijo regulacije hitrosti pretvorbe izmeničnega toka. Do leta 1997 je njen delež dosegel več kot 70% gospodinjskih klimatskih naprav na Japonskem. Inverterske klimatske naprave imajo prednosti udobja in varčevanja z energijo. Domače raziskave inverterskih klimatskih naprav so se začele v zgodnjih devetdesetih letih. Leta 1996 je bila uvedena proizvodna linija za proizvodnjo inverterskih klimatskih naprav, ki so postopoma postale vroča točka za razvoj in proizvodnjo inverterskih klimatskih naprav. Pričakuje se, da bo vrhunec nastal okoli leta 2000. Inverterske klimatske naprave poleg napajanja pretvornika potrebujejo tudi kompresorski motor, primeren za regulacijo hitrosti pretvornika. Optimizacija strategije upravljanja in izbira funkcionalnih komponent sta nadaljnji razvojni usmeritvi napajanja pretvornika klimatske naprave. 2.6 Napajanje visokofrekvenčnega inverterskega usmerniškega varilnega stroja Napajanje visokofrekvenčnega inverterskega rektifikacijskega varilnega aparata je visoko zmogljiv, učinkovit in varčen z materialom nov napajalnik varilnega stroja, ki predstavlja smer razvoja danes' s napajanje varilnega stroja. Zaradi komercializacije IGBT visokozmogljivih modulov ima tovrstno napajanje širše možnosti uporabe. Napajanje pretvorniškega varilnega stroja večinoma uporablja način pretvorbe AC-DC-AC-DC (AC-DC-AC-DC). 50 Hz izmenični tok se pretvori v enosmerni tok s popolno usmeritvijo mosta, visokofrekvenčni pretvorbeni del PWM, sestavljen iz IGBT, pa pretvori enosmerni tok v visokofrekvenčni pravokotni val 20 kHz, skupaj z visokofrekvenčnim transformatorjem, ki je popravljen in filtriran, in postane stabilen enosmerni tok, ki se uporablja za napajanje obloka. Zaradi slabih delovnih pogojev napajalnika varilnega stroja in pogostih izmeničnih sprememb kratkega stika, obloka in odprtega kroga je zanesljivost delovanja visokofrekvenčnega usmerniškega usmerniškega varilnega stroja postala najbolj kritično vprašanje in je tudi najbolj zaskrbljeno vprašanje uporabnikov. . Z uporabo mikroprocesorja kot krmilnika impulzne modulacije (PWM) z ekstrakcijo in analizo več parametrov in več informacij je dosežen namen napovedovanja različnih delovnih pogojev sistema in sistem je mogoče vnaprej prilagoditi in obdelati za rešitev problema. Izboljšajte zanesljivost sedanjih visoko zmogljivih pretvornikov IGBT. Tuji inverterski varilni stroji lahko dosežejo nazivni varilni tok 300A, trajanje obremenitve 60%, napetost polne obremenitve 60 do 75V, območje nastavitve toka od 5 do 300A in težo 29kg. 2.7 Močnostni stikalni visokonapetostni napajalniki z enosmernim tokom Visoko zmogljivi preklopni visokonapetostni napajalniki z enosmernim tokom se pogosto uporabljajo v veliki opremi, kot so elektrostatično odstranjevanje prahu, izboljšanje kakovosti vode, medicinski rentgenski aparati in CT aparati. Napetost je do 50 ～ l59kV, tok je nad 0,5A in moč do 100kW. Od sedemdesetih let prejšnjega stoletja so nekatera podjetja na Japonskem sprejela invertersko tehnologijo, ki pretvori omrežno moč v vmesno frekvenco približno 3 kHz po rektifikaciji in jo nato poveča. V osemdesetih letih se je tehnologija visokofrekvenčnega preklopnega napajanja hitro razvijala. Nemčija' s Siemens uporablja močnostne tranzistorje kot glavni preklopni element za povečanje preklopne frekvence napajanja na več kot 20 kHz. Tehnologija suhega transformatorja se uspešno uporablja za visokofrekvenčne in visokonapetostne napajalnike, visokonapetostni transformatorski rezervoar za olje pa se izloči, kar dodatno zmanjša prostornino transformatorskega sistema. Doma je bil razvit visokonapetostni enosmerni napajalnik elektrofiltra. Omrežje je odpravljeno v enosmerni tok, serijsko resonančno pretvorniško vezje polno mostnega ničelnega stikala za pretvorbo enosmerne napetosti v visokofrekvenčno napetost, nato pa je ojačan visokofrekvenčni transformator in na koncu odpravljen. Napetost. V pogojih uporovne obremenitve izhodna enosmerna napetost doseže 55kV, tok doseže 15mA in delovna frekvenca je 25,6kHz. 2.8 Ko se vključi tradicionalni pretvornik AC-DC (AC-DC) filtra aktivne moči, bo v električno omrežje vbrizgal veliko harmoničnega toka, kar bo povzročilo izgubo in motenje harmonike, hkrati pa faktor moči naprave se bo na strani mreže poslabšal. Fenomen, tako imenovani &; onesnaževanje moči &; npr. Pri nekontroliranem rektifikacijskem in kondenzatorskem filtriranju lahko vsebnost tretje harmonike na strani mreže doseže (70 ～ 80)% in faktor moči na mreži je le 0,5 ～ 0,6. Filter aktivne moči je nova vrsta močnostnih elektronskih naprav, ki lahko dinamično zavirajo harmonike. Lahko premaga pomanjkljivosti tradicionalnih LC filtrov in je obetavna metoda zatiranja harmonikov. Filter je sestavljen iz mostnega pretvornika moči in posebnega krmilnega vezja. Vrne se ne samo izhodna napetost, temveč tudi povprečni vhodni tok; (2) Referenčni signal trenutne zanke je zmnožek signala napake napetostne zanke in signala vzorčenja napetosti rektificiranega polnega vala. 2.9 Distribuiran preklopni napajalni sistem Razdeljeni napajalni sistem kot osnovne sestavne dele uporablja module z nizko porabo energije in obsežna krmilna integrirana vezja ter uporablja najnovejše teorije in tehnične dosežke za oblikovanje inteligentnega napajanja z visoko močjo v obliki gradnika, tako da je močan tok in tesna integracija šibkega toka zmanjša pritisk na razvoj komponent z visoko močjo in naprav z veliko močjo (centralizirano) in izboljša učinkovitost proizvodnje. V zgodnjih osemdesetih letih so se raziskave porazdeljenih visokofrekvenčnih preklopnih sistemov oskrbe z električno energijo v osnovi osredotočale na raziskave pretvorniške paralelne tehnologije. Sredi in poznih osemdesetih let so se s hitrim razvojem visokofrekvenčne tehnologije pretvorbe moči ena za drugo pojavljale različne topologije pretvornikov. S kombinacijo obsežnega integriranega vezja in tehnologije komponent moči je postala mogoča integracija naprav majhne in srednje moči, s čimer je hitro spodbujala razvoj raziskav raziskav visokofrekvenčnega stikalnega napajanja. Od konca osemdesetih let je ta smer postala raziskovalno žarišče v mednarodnem krogu močne elektronike. Število prispevkov se je iz leta v leto povečevalo, področje uporabe pa se je še naprej širilo. Metoda porazdeljenega napajanja ima prednosti varčevanja z energijo, zanesljivosti, visoke učinkovitosti, gospodarnosti in priročnega vzdrževanja. Postopoma so ga sprejeli obsežni računalniki, komunikacijska oprema, vesoljska industrija, industrijski nadzor in drugi sistemi. Je tudi najbolj idealen način napajanja za nizkonapetostno napajanje (3,3 V) ultrahitrostnih integriranih vezij. Pri aplikacijah z visoko močjo, kot so galvanizacija, napajanje z elektrolizo, vlečno napajanje lokomotive, indukcijsko ogrevanje z vmesno frekvenco, napajanje motornega pogona in druga področja, obstajajo tudi široke možnosti uporabe. 3. Razvojni trend visokofrekvenčnega preklopnega napajanja Pri uporabi močnostne elektronske tehnologije in različnih sistemov oskrbe z električno energijo je jedro preklopne napajalne tehnologije. Pri velikih napajalnikih z elektrolitsko prevleko so tradicionalna vezja zelo obsežna in težka. Če uporabimo Gordonovo tehnologijo preklopnega napajanja, se bo njena prostornina in teža močno zmanjšala, učinkovitost porabe energije pa se bo lahko močno izboljšala, prihranili material in zmanjšali stroški. V električnih vozilih in pogonih s spremenljivo frekvenco je neločljivo povezan s tehnologijo stikalnega napajanja. Preklopno napajanje spremeni frekvenco moči, da doseže skoraj idealno ujemanje obremenitve in nadzor pogona. Tehnologija visokofrekvenčnega preklopnega napajanja je jedrna tehnologija različnih visokonapetostnih preklopnih napajalnikov (inverterski varilni aparat, komunikacijsko napajanje, visokofrekvenčno ogrevanje, lasersko napajanje, napajanje z električno energijo itd.). 3.1 Visokofrekvenčne teoretične analize in praktične izkušnje kažejo, da je volumetrična teža transformatorjev, induktorjev in kondenzatorjev električnih izdelkov obratno sorazmerna kvadratnemu korenu frekvence napajanja. Torej, ko 400-krat povečamo frekvenco s 50 Hz na 20 kHz, se prostornina in teža električne opreme zmanjšata na 5 ~ 10% zasnove močnostne frekvence. Ne glede na to, ali gre za inverterski usmerniški varilni stroj ali preklopni usmernik za komunikacijsko napajanje, oba temelji na tem principu. Podobno različni napajalniki z enosmernim tokom, kot so galvanizacija, elektroliza, električna obdelava, polnjenje, plavajoče polnjenje in zapiranje moči v tradicionalni&"industriji usmernikov &"; se lahko po tem principu tudi pretvori v" preklopno napajalno napajanje" ;. Glavni materiali so lahko To lahko prihrani 90% ali več in lahko prihrani elektriko za 30% ali več. Zaradi postopnega povečevanja zgornje meje delovne frekvence močnostnih elektronskih naprav se utrdi številna tradicionalna visokofrekvenčna oprema, ki je prvotno uporabljala elektronske cevi, kar prinaša pomembne gospodarske koristi pri varčevanju z energijo, varčevanju z vodo in varčevanju z materiali ter lahko odražajo vrednost tehnične vsebine. 3.2 Modularnost Modularizacija ima dva pomena, eden je modularizacija napajalnih naprav, drugi pa modularizacija napajalnih enot. Naši skupni moduli naprav, vključno z enoto, dvema enotama, šestimi enotami do sedmimi elementi, vključno s preklopnimi napravami in proste vzporedne diode z njimi, so v bistvu" standardni" napajalni moduli (SPM). Nekatera podjetja so v zadnjih letih namestila pogonsko zaščitno vezje preklopne naprave v napajalni modul, da tvorijo" inteligentni" napajalni modul (IPM), ki ne samo zmanjša velikost celotnega stroja, temveč tudi olajša načrtovanje in izdelavo celotnega stroja. Pravzaprav je zaradi nenehnega povečevanja frekvence vpliv parazitske induktivnosti in parazitske kapacitivnosti svinca postal resnejši, kar je povzročilo večje električne napetosti na napravi (v obliki prenapetostnih in prekomernih tokov). Da bi izboljšali zanesljivost sistema, so nekateri proizvajalci razvili" uporabniško specifičen" napajalni modul (ASPM), ki vgradi skoraj vso strojno opremo celotnega stroja v modul v obliki čipa, tako da komponente niso več med tradicionalnimi svinčenimi povezavami, so takšni moduli podvrženi strogim in razumnim toplotnim, električnim in mehanska zasnova za popolno optimizacijo. Podobno je uporabniško specifičnemu integriranemu vezju (ASIC) v mikroelektroniki. Dokler je nadzorna programska oprema zapisana v mikroprocesorski čip v modulu in je nato celoten modul pritrjen na ustrezen radiator, se oblikuje nov tip preklopne napajalne naprave. Razvidno je, da namen modularizacije ni le olajšati uporabo in zmanjšati velikost celotnega stroja, ampak še pomembneje odpovedati tradicionalno povezavo in zmanjšati parazitske parametre, da se zmanjša električni stres na napravi in izboljšati zanesljivost sistema. . Poleg tega visokozmogljivi preklopni napajalniki zaradi omejevanja zmogljivosti naprave in povečane redundance za izboljšanje zanesljivosti običajno uporabljajo več neodvisnih modulskih enot za vzporedno delo s tehnologijo skupne rabe toka, vsi moduli pa si delijo obremenitveni tok. Če en modul odpove, si drugi moduli enakomerno delijo tok obremenitve. Na ta način se ne poveča samo zmogljivost, temveč je pod pogojem omejene zmogljivosti naprave izpolnjena zahteva po velikem izhodnem toku, zanesljivost sistema pa se močno izboljša z dodajanjem odvečnih napajalnih modulov z majhno močjo glede na celoten sistem . V primeru okvare enega samega modula to ne bo vplivalo na normalno delovanje sistema in zagotovilo dovolj časa za popravilo. 3.3 Digitalizacija V tradicionalni energetski elektronski tehnologiji je krmilni del zasnovan in deluje v skladu z analognimi signali. V šestdesetih in sedemdesetih letih je tehnologija elektronske moči v celoti temeljila na analognih vezjih. Zdaj pa, ko postajajo digitalni signali in digitalna vezja vse bolj pomembni, postaja tehnologija digitalne obdelave signalov vse bolj zrela in kaže vedno več prednosti: primerna za računalniško obdelavo in nadzor, izogibanje izkrivljanju in izkrivljanju analognih signalov ter zmanjševanje lažni signali. Motnje (izboljšanje sposobnosti preprečevanja motenj), primerne za odpravljanje napak programskega paketa in daljinsko zaznavanje, telemetrijo in daljinsko prilagajanje, pa tudi za vsaditev samodiagnoze, odpornosti na napake in drugih tehnologij. Zato je bila v osemdesetih in devetdesetih letih analogna tehnologija še vedno uporabna za načrtovanje različnih vezij in sistemov, zlasti: na primer postavitev tiskanih plošč, vprašanja elektromagnetne združljivosti (EMC) in korekcija faktorja moči (PFC) Rešitev za druge Težave so neločljivo povezane z znanjem analogne tehnologije, toda pri inteligentnih stikalnih napajalnikih, kadar je potreben računalniški nadzor, je digitalna tehnologija neločljiva. 3.4 Ozelenitev Ozelenitev sistema oskrbe z električno energijo ima dva pomena: prvi je pomemben prihranek energije, kar pomeni prihranek zmogljivosti za proizvodnjo električne energije, proizvodnja električne energije pa je pomemben vzrok za onesnaževanje okolja, zato lahko varčevanje z energijo zmanjša onesnaževanje okolja; drugič, ti Napajanje ne more (ali manj) povzročiti onesnaženja električnega omrežja. Mednarodna elektrotehnična komisija (IEC) je za to oblikovala vrsto standardov, kot so IEC555, IEC917, IEC1000 itd. Pravzaprav veliko elektronskih varčnih naprav običajno postane vir onesnaženja električnega omrežja: v električno omrežje vbrizgajte resne harmonične tokove visokega reda, ki zmanjšajo skupni faktor moči, in pri tem pripeljejo številne konice na napetost omrežja, in ima celo manjkajoče kote in popačenja. . Konec 20. stoletja so se rodili različni aktivni filtri in sheme aktivnih kompenzatorjev, faktorje moči pa je bilo mogoče popraviti na veliko načinov. Ti so postavili temelje za množično proizvodnjo različnih zelenih stikalnih napajalnikov v 21. stoletju. Sodobna energetska elektronska tehnologija je osnova za razvoj tehnologije preklopnega napajanja. Z nenehnim pojavljanjem novih močnostnih elektronskih naprav in topologij vezij, primernih za višje preklopne frekvence, se bo sodobna tehnologija oskrbe z električno energijo hitro spodbujala pod dejanskimi potrebami. V skladu s tradicionalno aplikacijsko tehnologijo je zmogljivost preklopnega napajanja prizadeta zaradi omejevanja zmogljivosti napajalnih naprav. Da bi maksimizirali značilnosti različnih napajalnih naprav in zmanjšali vpliv delovanja naprave na zmogljivost preklopnega napajanja, lahko nova topologija napajalnega vezja in nova krmilna tehnologija omogočita, da stikalo za napajanje deluje v ničelni napetosti ali ničelnem trenutnem stanju, kar je mogoče Zelo izboljšati delovno frekvenco, izboljšati učinkovitost preklopnega napajanja in oblikovati preklopno napajanje z odličnimi zmogljivostmi. Na splošno se močnostna elektronika in tehnologija preklopnega napajanja še naprej razvijata zaradi zahtev aplikacij, pojav novih tehnologij pa bo posodobil številne izdelke in odprl novejša področja uporabe. Izvedba visokofrekvenčnega preklopnega napajanja' modularizacija, digitalizacija, ozelenitev itd. Bo zaznamovala zrelost teh tehnologij in uresničila kombinacijo visoko učinkovite in visokokakovostne električne energije. V zadnjih letih z razvojem komunikacijske industrije ima preklopno napajanje za komunikacijo s tehnologijo preklopnega napajanja kot jedro povpraševanje na domačem trgu več kot 2 milijardi juanov, kar je privabilo veliko znanstvenega in tehnološkega osebja na doma in v tujini za izvajanje raziskav in raziskav. Splošni trend je, da preklopni napajalniki nadomeščajo linearne napajalnike in fazno krmiljene napajalnike. Zato se začenja domači trg sistemov za napajanje z električno energijo, ki prav tako zahteva povpraševanje po milijardah izhodne vrednosti, in se bo kmalu razvil. Obstaja veliko drugih posebnih napajalnikov in industrijskih napajalnikov s tehnologijo preklopnega napajanja, saj jedro čaka, da se ljudje razvijejo.