Mục đích của việc cung cấp năng lượng ở chế độ chuyển đổi là gì?

I. Định nghĩa cốt lõi và vị trí chức năng của nguồn điện chuyển mạch

A chuyển đổi năng lượngnguồn cung cấp là một thiết bị điện tử công suất chuyển đổi năng lượng điện thông qua việc chuyển đổi các bóng bán dẫn tần số cao. Chức năng cốt lõi của nó là chuyển đổi nguồn điện đầu vào không ổn định (chẳng hạn như nguồn điện lưới AC hoặc điện áp bus DC) thành nguồn DC/AC ổn định và chính xác theo yêu cầu của thiết bị. Nó cũng sở hữu các chức năng bổ sung như điều chỉnh điện áp, giới hạn dòng điện và triệt tiêu nhiễu. Giá trị cốt lõi của nó nằm ở việc giải quyết vấn đề "nguồn điện không phù hợp" —các thiết bị điện khác nhau có các yêu cầu khác nhau về điện áp, dòng điện và độ ổn định cung cấp. Việc chuyển đổi nguồn điện, thông qua chuyển đổi hiệu quả, sẽ cung cấp "nguồn điện tùy chỉnh" thích hợp cho thiết bị, biến chúng thành một trung tâm quan trọng kết nối lưới điện và thiết bị điện trong hệ thống điện.

II. Các ứng dụng cốt lõi của nguồn điện chuyển mạch (Được phân loại theo kịch bản ứng dụng)

(I) Điều khiển công nghiệp: Điều chỉnh mạch điều khiển và thực thi cho máy cắt tải

Đây là kịch bản liên quan chặt chẽ nhất đến máy cắt tải được đề cập trước đó. Bộ nguồn chuyển mạch cung cấp nguồn điện ổn định cho các mạch điều khiển và cơ cấu chấp hành của các thiết bị công nghiệp, tạo thành sức mạnh tổng hợp “bảo vệ nguồn điện” với máy cắt phụ tải:

Nguồn điện mạch điều khiển: Cung cấp điện áp DC ổn định (thường là 24V DC) cho PLC (Bộ điều khiển logic khả trình), rơle, công tắc tơ và cảm biến (như cảm biến áp suất và công tắc quang điện), đảm bảo hoạt động bình thường của truyền tín hiệu tiếp điểm phụ, vận hành thiết bị khóa liên động và chức năng chiếu sáng đèn báo trạng thái của cầu dao tải;

Bộ truyền động: Cung cấp năng lượng tương thích cho các bộ truyền động như bộ điều khiển động cơ, van điện từ và xi lanh. Ví dụ, nó cung cấp năng lượng dẫn động cho cơ cấu vận hành điện của cầu dao tải, cho phép đóng/mở từ xa;

Truyền tín hiệu lỗi: Thông qua nguồn điện ổn định, nó đảm bảo truyền chính xác các tín hiệu cảnh báo lỗi từ cầu dao tải (như ngắt quá tải và cắt ngắn mạch) đến hệ thống điều khiển, hỗ trợ chẩn đoán lỗi.

(II) Điện tử tiêu dùng: Cung cấp năng lượng hiệu quả cho các thiết bị nhỏ

Kích thước nhỏ và hiệu suất cao của bộ nguồn chuyển mạch hoàn toàn phù hợp với nhu cầu di động của thiết bị điện tử tiêu dùng:

* Thiết bị điện tử hàng ngày: Bộ sạc điện thoại di động, bộ đổi nguồn máy tính, mô-đun nguồn TV, v.v., chuyển đổi nguồn điện lưới 220V AC thành nguồn DC điện áp thấp (ví dụ: 5V, 12V) theo yêu cầu của thiết bị, đồng thời lọc các dao động của lưới điện để tránh hư hỏng thiết bị;

* Thiết bị gia dụng nhỏ: Bộ định tuyến, máy in, camera giám sát, v.v., các thiết bị cần nguồn điện ổn định trong thời gian dài, trong đó mức tiêu thụ điện năng thấp và khả năng chống nhiễu của bộ nguồn chuyển mạch đảm bảo hoạt động liên tục.

(III) Lĩnh vực năng lượng mới: Quản lý năng lượng phối hợp với máy cắt phụ tải

Như đã đề cập trước đó, bộ ngắt mạch tải được sử dụng trong bộ biến tần quang điện và thiết bị lưu trữ năng lượng, trong khichuyển đổi năng lượngnguồn cung cấp là bộ chuyển đổi năng lượng cốt lõi cho các thiết bị này:

Hệ thống quang điện: Điện áp DC do các mô-đun quang điện tạo ra không ổn định (bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời). Bộ nguồn chuyển mạch (mô-đun lõi của biến tần quang điện) chuyển đổi nó thành nguồn điện xoay chiều ổn định (220V/380V). Đồng thời, bộ ngắt mạch tải có trách nhiệm chuyển đổi nguồn điện và cách ly lỗi của biến tần.

Hệ thống lưu trữ năng lượng: Chuyển đổi năng lượng DC được lưu trữ trong pin thành năng lượng AC/DC có thể sử dụng cho thiết bị hoặc ngược lại (chuyển đổi nguồn điện lưới thành điện áp DC tương thích với pin trong khi sạc). Điều này, kết hợp với bộ ngắt mạch tải, cho phép kiểm soát sạc và xả an toàn của thiết bị lưu trữ năng lượng.

Xe điện: Bộ sạc trên xe (OBC) về cơ bản là một nguồn điện chuyển mạch chuyển đổi nguồn điện xoay chiều từ cọc sạc thành nguồn DC tương thích với ắc quy, đồng thời cung cấp nguồn điện áp thấp cho hệ thống điều khiển, đèn chiếu sáng, v.v. của xe.

(IV) Xây dựng hệ thống điện và cơ sở hạ tầng: Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định

Tự động hóa tòa nhà: Cung cấp nguồn điện ổn định cho hệ thống điều khiển điều hòa trung tâm, mạch điều khiển thang máy, hệ thống báo cháy. Hoạt động cùng với bộ ngắt mạch tải, nó đảm bảo cung cấp điện đáng tin cậy cho thiết bị chữa cháy trong trường hợp khẩn cấp như hỏa hoạn.

Trạm cơ sở truyền thông/Trung tâm dữ liệu: Cung cấp nguồn DC có độ chính xác cao, độ tin cậy cao (ví dụ: -48V DC) cho máy chủ và thiết bị liên lạc. Thiết kế dự phòng của nguồn điện chuyển mạch (nhiều mô-đun song song) tránh các sự cố một điểm và kết hợp với bộ ngắt mạch tải, nó đạt được khả năng cách ly lỗi của mạch điện.

(V) Thiết bị y tế: Đảm bảo nguồn điện có độ chính xác cao

Các thiết bị y tế (như điện tâm đồ, máy siêu âm, máy thở) có yêu cầu cực kỳ cao về độ ổn định và độ tinh khiết của nguồn điện. Bộ nguồn chuyển mạch phải có:

Độ gợn sóng thấp và độ ồn thấp để tránh nhiễu tín hiệu phát hiện y tế;

Hiệu suất cách nhiệt mạnh mẽ để ngăn ngừa rủi ro rò rỉ và đảm bảo an toàn cho bệnh nhân và nhân viên y tế;

Dải điện áp đầu vào rộng để thích ứng với sự biến động của lưới điện ở các vùng khác nhau.

III. Ưu điểm cốt lõi của việc chuyển đổi nguồn điện (Hỗ trợ nhiều ứng dụng của chúng)

Hiệu suất chuyển đổi cao: Thiết kế chuyển mạch tần số cao cho phép hiệu suất chuyển đổi 85%-95% (vượt xa các nguồn cung cấp điện tuyến tính truyền thống), dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng thấp và phù hợp để hoạt động lâu dài.

Khả năng tương thích điện áp rộng: Chuyển đổi nhiều loại điện áp đầu vào (ví dụ: 85V-265V AC) thành điện áp đầu ra cố định, thích ứng với các lưới điện khu vực khác nhau hoặc nguồn điện dao động.

Kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ: Thiết kế tần số cao giúp đơn giản hóa kích thước của các bộ phận như máy biến áp, tạo điều kiện tích hợp vào thiết bị (ví dụ: trong hộp điều khiển của cầu dao tải).

Độ ổn định mạnh mẽ: Được trang bị các chức năng bảo vệ quá áp, quá dòng và ngắn mạch, độ chính xác điện áp đầu ra cao (thường trong khoảng ± 1%) và khả năng chống nhiễu lưới điện.

Khả năng tương thích tốt: Hỗ trợ đầu vào DC/AC và đầu ra DC/AC, thích ứng với nhiều loại tải khác nhau, bao gồm tải điện trở, cảm ứng và điện dung.