كيفية تقليل الخسائر التي أدخلتها الثنائيات في تصميم دائرة الاتصال؟

一 ، تحسين مستوى الجهاز: مطابقة دقيقة للمعلمات المميزة
1. اختيار أجهزة إسقاط الجهد المنخفض
في سيناريوهات مزود الطاقة DC LOW- ، فإن ثنائيات Schottky هي الاختيار المفضل بسبب انخفاض الجهد المنخفض- عند 0.15-0.45V. يتبنى مصدر الطاقة لنوع معين من محطة قاعدة LTE MBR2045CT SCHOTTKY DIODE (VF)=0.38 v@2a) بعد استبدال الصمام الثنائي في السيليكون IN4007 ، زادت كفاءة التصحيح من 88 ٪ إلى 92 ٪ ، مما يوفر أكثر من 10000 يوان في تكاليف الكهرباء سنويًا. لتطبيقات التردد الأعلى ، لا يزال بإمكان ثنائيات Silicon Carbide Schottky (SIC SBDs) الحفاظ على انخفاض جهد قدره 0.7 فولت عند تردد التبديل البالغ 200 كيلو هرتز ، وهو أقل بنسبة 40 ٪ من أجهزة السيليكون.
2. تطبيق ميزة الاسترداد السريع
في دائرة التصحيح الثانوية لمصدر طاقة التبديل ، يقلل الصمام الثنائي للاسترداد السريع (FRD) بشكل كبير من خسائر التبديل عن طريق تقصير وقت الاسترداد العكسي (trr =50-200 ns). يعتمد نوع معين من 48V/12V لتوفير طاقة الاتصالات C3D06060A SIC MOSFET التصحيح المتزامن ، جنبا إلى جنب مع FRD لتحقيق وقت الاسترداد العكسي<35ns, making the power efficiency exceed 96%, which is 4 percentage points higher than the traditional silicon scheme.
3. تصميم تعويض درجة الحرارة
في دائرة التحيز في الأدوات الضوئية ، يؤدي انخفاض الجهد وانجراف درجة الحرارة إلى تدهور حساسية الاستلام. باستخدام AT40QL022 مستشعر درجة الحرارة وشبكة مقاوم مقسم الجهد لبناء دائرة تعويض ، يتقلب جهد تحيز PD<0.05V within the temperature range of -40 ℃ to+85 ℃, the stability of receiving sensitivity is improved by 0.3dB, and the transmission distance is extended by 2.3 kilometers.
2 ، ابتكار مستوى الدائرة: إعادة بناء مسارات تحويل الطاقة
1. اختراق في تكنولوجيا التصحيح المتزامن
يحتوي تصحيح الصمام الثنائي التقليدي على انخفاض جهد ثابت قدره 0.7 فولت ، في حين يستخدم التصحيح المتزامن MOSFETs بدلاً من ذلك لتحقيق مقاومة توصيل<5m Ω. A certain type of AI server power supply adopts a synchronous rectification scheme controlled by LTC4359, with a voltage drop of only 56mV at 3A current and a full load efficiency of 98.5%, which is 6 percentage points higher than the diode scheme. The key design points include:
التحكم في الوقت الميت: حقق وقتًا ميتًا 50ns من خلال شريحة السائق TPS28750 لتجنب التوصيل المتقاطع
تحسين المعلمة الطفيلية: استخدام مقاومة التعبئة 0402 لتقليل محاثة الرصاص وتقليل تذبذب التبديل إلى الحد الأدنى
تحسين التصميم: تحكم في المسافة بين الترانزستور المتزامن MOS والتعديل الثانوي للمحول داخل 2 مم لتقليل مقاومة الأسلاك
2. بنية مقوم الجسر النشط
يولد تصحيح جسر الصمام الثنائي التقليدي انخفاضًا في الجهد 1.4 فولت في دوائر PFC ، مما يؤدي إلى فقدان كفاءة الطاقة. يقلل طوبولوجيا PFC الخالية من جسر Totem Pole Bridge بنسبة 60 ٪ عن طريق القضاء على جسور الصمام الثنائي المدخلات. يستخدم نوع معين من إمدادات الطاقة 6KW CONTORM CAS120M12BM2 CARBIDE MOSFET لبناء عمود الطوطم PFC ، والذي يحقق تشغيلًا مستقرًا في وضع CCM بكفاءة 98 ٪ ، مما يقلل من مستوى الصوت بنسبة 40 ٪ مقارنة بالحلول التقليدية.
3. تحسين شبكة امتصاص RC
يؤدي ارتفاع الجهد الناتج عن الانتعاش العكسي لثنائيات المقوم إلى خسائر إضافية. تحسين معلمات امتصاص RC باستخدام طرق الاختبار:
قياس تردد التذبذب F0 (على سبيل المثال . 1.2 MHz)
المكثف الموازي C يقلل من التردد إلى 0.6 ميجا هرتز
حساب الحث الطفيلي l =1/(4 π² f0 ² c)
حدد مقاومة التخميد على أساس r=√ (l/c) (القيمة النموذجية 10-100 Ω)
نوع معين من العاكس الكهروضوئي يقلل من فقدان الصمام الثنائي من 8.2W إلى 5.7W ويحسن الكفاءة بنسبة 2.8 ٪ من خلال هذه الطريقة.
3 ، تعاون مستوى النظام: بناء نظام إيكولوجي فعال للطاقة
1. بنية إمداد الطاقة الموزعة
في مراكز البيانات الكبيرة ، يتم استخدام ناقل DC 48 فولت بالاقتران مع وحدة تزويد الطاقة الموزعة (PSU) لجعل رابط التصحيح أقرب إلى نقطة التحميل. يقلل نوع معين من مركز الحاسبات الفائقة من خسائر نقل المسافة - من خلال هذه البنية ، وبمساعدة PSU التصحيح المتزامن ، يحقق كفاءة الطاقة الإجمالية 94.2 ٪ ، وهي 7 نقاط مئوية أعلى من بنية AC التقليدية 400V.
2. رقاقة إدارة انخفاض الضغط الذكي
تقوم شريحة TI TPS2419 بضبط جهد بوابة ترانزستور MOS المتزامن من خلال مراقبة تيار الحمل في الوقت الحقيقي - (مع دقة ± 1 ٪) ، مما يضمن الحفاظ على انخفاض جهد التوصيل بالقيمة المثالية. في نوع معين من مزود الطاقة الأساسي 5G ، تعمل هذه التقنية على تحسين كفاءة الحمل الخفيف بنسبة 8 ٪ ، وكفاءة الحمل الكاملة بنسبة 2 ٪ ، وتقلل من انبعاثات الكربون السنوية بمقدار 12 طن.
3. تحسين التوأم الرقمي
يمكن أن تتنبأ منصة محاكاة ADI ltspice ، إلى جانب خوارزميات التعلم الآلي ، بتوزيع فقدان الصمام الثنائي في ظل ظروف تشغيل مختلفة. يحسن تصميم إمدادات الطاقة لنوع معين من مكرر كابل الألياف البصرية للألياف الغواصة اختيار الجهاز من خلال هذه التقنية ، مما يقلل من الخسائر الإجمالية بنسبة 18 ٪ وتكاليف الصيانة بنسبة 40 ٪ خلال عمر 10 سنوات.