電源管理系統(tǒng)對各種設施都很重要。它們可幫助您的團隊確保電氣系統(tǒng)的健康和效率,在不過載的情況下充分利用電源管理系統(tǒng)容量,并避免由于諧波或電源干擾造成的設備損壞或停機。
電源管理系統(tǒng)還應設計為與復雜的配電系統(tǒng)配合使用,這些配電系統(tǒng)可能包括可再生能源和備用能源、儲能、電動汽車充電站和電能質量緩解設備。它還應該與各種有線、無線和支持物聯(lián)網的通信網絡兼容,并且可以隨著設施或園區(qū)的發(fā)展而擴展以允許連接數(shù)以千計的設備。
電源管理系統(tǒng)的作用有哪些
電源管理系統(tǒng)建立在數(shù)字化配電網絡上,包括連接的設備和傳感器,這些設備和傳感器從電氣基礎設施的關鍵點、設施的服務入口、所有饋線、直至最終配電和負載收集數(shù)據。電源管理系統(tǒng)具備從獨立的電能計量設備或具有嵌入式計量功能的設備(例如保護繼電器、 斷路器跳閘單元、電機控制單元和變速驅動器)獲取實時電能信息的作用。
電源管理系統(tǒng)的作用
電源管理系統(tǒng)可實時監(jiān)控所有重要的電氣資產,包括變壓器、中壓(MV)和低壓(LV)開關設備、發(fā)電機、轉換開關、電源控制面板、配電面板、電機控制中心、不間斷電源和諧波濾波器??梢?4/7全天候連續(xù)收集范圍廣泛的數(shù)據,支持對實時電源狀況、電能質量、能源消耗效率和設備健康狀況的監(jiān)控和分析。
通過各種易于使用的Web應用程序(包括電氣模擬圖、電力事件分析、電能質量和電氣設備趨勢、報告和儀表板)提供有關電力系統(tǒng)的運行信息并考慮到態(tài)勢感知。電源管理系統(tǒng)的用戶界面是高度專業(yè)化的,專為特定的電源管理功能而設計。
電源管理系統(tǒng)的應用領域
電源管理系統(tǒng)有助于確保配電系統(tǒng)(包括與之相連的資產)安全、可靠、高效和合規(guī)運行??赏ㄟ^電源管理系統(tǒng)避免電氣火災并防止觸電、更快速、更安全地從中斷中恢復。還可以利用電源管理系統(tǒng)來簡化獲取和維護能源管理、碳排放和電能質量等方面的標準、法規(guī)和立法合規(guī)性的過程。
電源管理系統(tǒng)應用于任何依賴其配電基礎設施始終提供高質量電力以保持其運營運行的設施。而且,事實上,任何想要保持競爭力和運營效率的企業(yè)。這可以從大型和關鍵設施(例如,醫(yī)院、數(shù)據中心、機場、電信等)到工業(yè)廠房和商業(yè)建筑等。
當我們面臨嚴重的風暴、老化的基礎設施、日益復雜的配電系統(tǒng)以及更分散的能源網絡。這些因素中的每一個都會增加電網不穩(wěn)定和電力中斷的風險。這就是為什么迫切需要更多支持物聯(lián)網的傳感器、電表、智能斷路器和其他智能設備來實時監(jiān)控電氣狀況。電源管理系統(tǒng)必須能夠將所有由此產生的“大數(shù)據”轉化為可操作的見解,幫助設施人員有效應對潛在風險。
文章主要介紹了電源管理系統(tǒng)的作用有哪些,瀏覽全文能了解到電源管理系統(tǒng)具備從獨立的電能計量設備或具有嵌入式計量功能的設備(例如保護繼電器、 斷路器跳閘單元、電機控制單元和變速驅動器)獲取實時電能信息的作用。
信號處理系統(tǒng)
信號處理系統(tǒng)主要是信號處理器是手機的核心部分,它如同人的心臟,會一直工作,因此它也是一個主要的手機電能消耗源。那么應如何提高它的效率呢?一般來說可采用以下兩種方法。
方法1:分區(qū)管理。將處理某項任務時不需要的功能單元關掉,比如在進行內部計算時,將與外部通信的接口關斷或使其進入睡眠狀態(tài)。為了達到這一目的,手機中的信號處理器往往涉及很多個內部時鐘,控制著不同功能單元的工作狀態(tài)。另外,為不同功能塊供電的電源電路是可以關斷的。
方法2:改變信號處理器的工作頻率和工作電壓。目前絕大多數(shù)的信號處理器是用CMOS工藝制造的。在CMOS電路中,最大的一項功率損耗是驅動MOSFET 柵極所引起的損耗??梢钥闯龉β蕮p耗與頻率和輸入電壓,即IC的電源電壓的平方成正比。所以針對不同的運算和任務,把頻率和電源電壓降低到合適的值,可以有效地減少功率損耗。
DVS(動態(tài)電壓調整)技術有效地將處理器與電源轉換器連接成閉環(huán)系統(tǒng),通過I2C等總線動態(tài)地調節(jié)供電電壓,同時調節(jié)自身的頻率。TPS65010集成了充電電路、電感式DCDC和LDO。同時還可以通過I2C總線對各路輸出電壓進行調節(jié),非常適合為 OMAP和類似的處理器供電。
音頻功率放大部分
音頻功率放大器是手機中又一能量消耗大戶,輸出功率可達750mW,對于帶有免提功能的手機可達2W。如何提高放大器的效率呢?傳統(tǒng)的技術采用 AB類線性放大器,其效率隨輸出功率變化,最好只有70%。使用D類功率放大器,利用PWM的方式,可使效率提高到85-90%。
目前為了使設計者更方便地進行電源管理,一些廠商開發(fā)了電源管理的軟件用于嵌入式操作系統(tǒng)。運用這類操作系統(tǒng),可以有效地降低軟件編制中的工作量,同時優(yōu)化系統(tǒng)的電源管理。
電源管理對手持設備日趨重要。一個高效的系統(tǒng)是要將電源管理的觀念貫穿于設計的每一個環(huán)節(jié),并且平衡系統(tǒng)多方面因素設計完成的。隨著半導體技術和電路設計技術的發(fā)展,會有越來越多的節(jié)能技術涌現(xiàn),為手持產品的不斷發(fā)展助力。
電源管理芯片是人們日常生活中常用到的芯片之一,是手機電腦等多種電子設備的必裝芯片之一,主要負責電子設備系統(tǒng)中電能管理和識別CPU供電幅值等,同時它也是電子工程師需要了解的芯片之一,今天將談談八種常見的電源管理芯片。
1、LDO
LDO全稱為Low Dropout Regulator,是一種低壓差線性穩(wěn)壓器,顧名思義是線性的穩(wěn)壓器,智能應用在降壓應用中,也就是輸出電壓必須小于輸入電壓。
優(yōu)點是輸入輸出電壓差低、噪聲小、波紋小、體積小、外圍電路簡單。
缺點是轉換效率低,輸入輸出電壓差不能太大、負載也不能太大。
2、DC/DC
DC/DC全稱為Direct Current,是指將某一電壓等級的直流電源變換其他電壓等級直流電源的裝置,按電壓等級變換關系分為升壓電源和降壓電源,按輸入輸出關系分為隔離電源和無隔離電源兩類。
優(yōu)點是轉換效率高,輸入電壓范圍較寬。
缺點是負載響應差,輸出波紋大。
3、PWM
PWM全稱為Pulse width modulation,即脈沖寬度調制,是一種模擬控制方式,可根據相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極偏置來實現(xiàn)晶體管或MOS管導通時間的改變,最終實現(xiàn)開關穩(wěn)壓電源輸出的改變。
優(yōu)點是結構簡單、易于實現(xiàn)。
4、功率MOSFET
功率MOSFET,即功率MOS場效應晶體管,是指以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場的效應來控制半導體(S)的場效應晶體管,其特點是用柵極電壓來控制漏極電流。
優(yōu)點是驅動電路簡單,開關速度快、工作頻率高、熱穩(wěn)定性好。
缺點是電流容量低,耐壓低。
5、AC/DC調制IC
AC/DC調制IC內含內含低電壓控制電路及高壓開關晶體管,是指將交流輸入變換成直流輸出的電子裝置IC,它的功率流向可以是雙向的。
6、電池充電和管理IC
電池充電和管理IC是常見的電源管理IC之一,包括電池充電、保護及電量顯示IC、可進行電池數(shù)據通訊“智能”電池IC。
7、熱插板控制IC
熱插板控制IC是指在不關閉系統(tǒng)電源的情況下,將模塊、板卡插入或拔出系統(tǒng)而不影響系統(tǒng)的正常工作,從而提高了系統(tǒng)的可靠性、快速維修性、冗余性和對災難的及時恢復能力等,主要作用是免除從工作系統(tǒng)中插入或拔除另一接口的影響。