Applications

Ad annum 2018, demanda electricitatis globale erat fere 20.000TWh. Industria Technologiae Informationis et Communicationis (ICT) respondit pro 2000TWh aut 10% electricitatis globalis, duarum porcionum maximarum quae fuerunt rete (sine filo et cum filo) et Data centers. Sola Data centers consumunt fere 200TWh per annum. Saepe citati prognosis suggerunt totam demandam electricitatis ICT accelerare in 2020s, et data centers capere maiorem partem. Acceleratio demandae movetur a crescendo exponentiali datarum et applicationibus 5G.

Centra dati sunt 'cerebrum' rei internetwork. Eorum officium est computare, conservare, et communicare data quae post multa servitia informationis, quibus cotidie utimur, sive sit video fluxionis, epistulae, media socialia, voces telephonicae, aut calculus scientificus. Centra data instrumenta diversa ICT ad has servitias praebendas utilizzant, omnia quae a viribus electricis moventur. Servitores, componentes claves ICT, computationes et rationem praebent in responsum petitionibus informationis. Instrumenta reticularia, inter quae sunt stationes basales filatae Ethernet et wireless, centrum datum ad internetum et usus terminales conectunt, data fluentia ventura et exeuntem faciendo. Viribus electricis ab his instrumentis IT usatis, in calorem convertuntur, quem oportet centrum datum amovere per apparatus refrigerationis qui quoque a viribus electricis moventur. Quodlibet meliusamentum efficientiae potestatis significanter impactum habet non solum in costus operationis sed etiam in vestigia carbonis.

Antequam componentes finales attingantur, omnis vis debet esse processa per rectificatores front-end. Nunc, efficacia systematum virium servorum et telecommunicationis maxime in hoc gradu rectificatorum melioratur. Efficacia rectificatorum principalium venditorum est ab 90% usque ad 96%. Solutio efficaciae rectificatoris 98% probata est ut assequi possit, sed eius applicatio adhuc limitatur a disponibilitate et costa dispositivorum latis intervallis et ICs controlis. Praeter efficaciam, densitas potentiae rectificatoris etiam est requisitum designis clavibus pro centris datuum. Maior densitas potentiae rectificatoris liberabit amplius spatium pro installatione capacitatis servorum.

Rectificatores constent ex praeregulatore cum stagio Collection Factoris Potentiae (PFC) et convertitore DC/DC isolato. Ut efficientiam rectificatoris ad 98% consequantur, necesse est ut et PFC et DC/DC operentur in nivel efficiencie 99%. Tradicionalis PFC cum efficiencia cacuminis fere 97.5% iam non est aptus pro talibus designibus. PFC sine ponte fieri debet unica optio pro designe novae generationis rectificatorum. Nunc duae diversae topologicae PFC sine ponte, ut infra ostenditur, sunt in productis.

PFC Double-Boost constat essentialiter ex duobus convertoribus boost. Unus operatur in cyclis AC positivis, alter autem operatur in cyclis AC negativis. Reducit numerum dispositivorum semiconductorium in itineribus processuum potentiae ad 2 a tradicionalis PFC 3, et propterea melioratur efficentia. Praeceptum huius topologiae est simplicis regimen. Potest tradicionalis controller PFC uti cum aliquibus modificationibus circuitus minoribus. Inconvenientia est quod duo inductores boost necessarii sunt, qui crescere facient costum BOM et affectabunt meliorem densitatem potentiae. PFC unius-phasicus CrM (Modus Criticus) habet valde limitatum (< 500W) potentiae tractandi capacitas ob altam current ripple inductoris boost et difficultatem design EMI filter. ZVS CrM PFCs cum plus quam 500W saepe utuntur duabus phasis interligatis. Per differendum periodum commutationis duarum phasium per 180 gradus, current ripples possunt invicem cancellari et totalis current ripple potest reduci ad rangum acceptabilem.

Cum maturitate et costa reducta SiC et GaN, design rectificatoris potest uti topologiis maius et simplicioribus ad 96+% efficientiam consequendam et in frequentiis commutationis maioribus operari. Quod sequitur est CCM (Continua Modus Conductionis) totem-pole PFC, qui bene convenit design rectificatoris pro kilowattis.

IVCT dedit design referentiale 2.5kW totem-pole PFC. Quae sequuntur sunt imago design referentialis et data testis claves. (link ad Notam Applicationis)

design Referentiale 2.5kW Totem-Pole PFC

Pro stagis DC/DC, topologiae semiponti et ponti integri LLC fiunt valde populares. Sunt duo principales rationes quae faciunt industria migrare a topologia ponti integri cum decalage de phasi, quae erat topologia dominantis in designatione magna potentia, ad topologiam LLC. ZVS primarius per totum ambitum oneris et ZCS secundarius per latum ambitum oneris est principalis merces huius topologiae. Absque inductore in parte secundaria, output 12V vel 48V servitium / telecomunicationem facit possibile uti circuitum rectificationis synchronicae et minuere significanter amissio conductionis. Praeferentiae permittere designatio LLC converteribus cum efficiantia super 99%. Propter altam undulationem currus output in converteribus LLC, pro designibus output magni currus, structura LLC interlaced saepe utitur ad minuendum undulationem voltus output et mitigandum calorem sui in condensatore filtrandi output.