အသုံးပြုမှုများ

၂၀၁၈ ခုနှစ်မှာ ကမ္ဘာ့လျှပ်စစ်လိုအပ်ချက်က TWh ၂၀၀၀၀ လောက်ရှိခဲ့တယ်။ သတင်းအချက်အလက်နှင့် ဆက်သွယ်ရေး နည်းပညာ (ICT) စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ကမ္ဘာ့လျှပ်စစ်ဓာတ်အား၏ ၂၀၀၀ TWh သို့မဟုတ် ၁၀% ကို ထုတ်ပေးခဲ့ပြီး ၎င်း၏ အဓိကအပိုင်းနှစ်ပိုင်းမှာ ကွန်ရက်များ (ကြိုးမဲ့နှင့် ကြိုးဖြင့်) နှင့် ဒေတာစင်တာများဖြစ်သည်။ ဒေတာစင်တာတွေတင် နှစ်စဉ် TWh ၂၀၀ လောက်သုံးတယ်။ ကျယ်ပြန့်စွာ ကိုးကားထားသော ခန့်မှန်းချက်များအရ ICT ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုစုစုပေါင်းလိုအပ်ချက်သည် ၂၀၂၀ ပြည့်နှစ်များတွင် အရှိန်မြှင့်လာမည်ဖြစ်ပြီး ဒေတာစင်တာများတွင် ပိုမိုကြီးမားသော အပိုင်းတစ်ခု ပါဝင်လာမည်ဖြစ်သည်။ လိုအပ်ချက် အရှိန်မြှင့်မှုဟာ ဒေတာတွေ တိုးပွားလာတာနဲ့ 5G သုံးစွဲမှုတွေကြောင့်ပါ။

ဒေတာစင်တာများသည် အင်တာနက်၏ “ပိုင်းခြောက်” ဖြစ်ပါသည်။ ယင်းတို့၏အလုပ်မှာ ကျွန်ုပ်တို့သည် ရက်စွဲများအား ဆောင်ရွက်ရန်၊ ထိန်းသိမ်းရန်နှင့် ဆက်သွယ်ရန်ဖြစ်ပြီး၊ ဒေတာများအားလုံးကို အခြားဝန်ဆောင်မှုများနှင့်အတူ ရှိနေသည်။ ဥပမာ၊ ဗီဒီယို streaming၊ email၊ social media၊ ဖုန်းခေါ်ဆိုမှုများ သို့မဟုတ် scientific computing စသည်ဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် နေ့စဉ်အသုံးပြုသည်။ ဒေတာစင်တာများသည် အီက်စ်က်ထရီကယ်အင်ပြားမှ အားပေးထားသော မျိုးမျိုးသော ICT ကိရိယာများကို အသုံးပြု၍ ထိုဝန်ဆောင်မှုများကိုပေးဆောင်သည်။ Servers သည် အကြီးအကျယ် ICT အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်ပြီး၊ အချက်အလက်တော်တော်များအတွက် ဂဏန်းတွက်ချက်များနှင့် လိုဂစ်များကို ပေးဆောင်သည်။ Network devices များ၊ ပိုင်းခြား Ethernet နှင့် wireless base stations တို့ကို ပါဝင်သော ဒေတာစင်တာကို အင်တာနက်နှင့် အဆုံးသုံးသူများတွင် ဆက်သွယ်ပေးသည်။ ထို့အပြင် ဝင်ရောက်သော ဒေတာများနှင့် ထွက်ရောက်သော ဒေတာများကို ဖြည့်စွက်ပေးသည်။ ထို IT ကိရိယာများက အသုံးပြုသော အီက်စ်က်ထရီကယ်သည် အဆုံးတွင် အပူချိန်အဖြစ် ပြောင်းလဲလာမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထိုအပူချိန်ကို အီက်စ်က်ထရီကယ်ဖြင့်လည်း လုပ်ဆောင်သော cooling equipment မှ ဖယ်ရှားရမည်ဖြစ်သည်။ အီက်စ်က်ထရီကယ်အသုံးပြုမှုတွင် ပိတ်ဆို့မှုတစ်ခုခုသည် လုပ်ငန်းကုန်မှုများကိုသာမက၊ ကာဗွန်ပေါင်းစုလည်း အရမ်းကြီးပြောင်းလဲနိုင်သည်။

အဆုံးပိုင်းအစားအသောက်များထိရောက်မီ အင်တန်အားလုံးကို ရှေ့ဖက်ပြောင်းလဲခြင်းများဖြင့် အက်ရှားရန်လိုအပ်သည်။ ယခုအချိန်တွင် အက်ဘိုင်းနှင့် ဆော့ဖုန်းအင်အားစနစ်များ၏ ကူးသွားမှုကို အများအားဖြင့် ဒီဇိုင်းပြောင်းလဲမှုအဆင့်တွင် တိုးတက်စေခဲ့ပါသည်။ အဓိကထုတ်လုပ်သူများ၏ ပြောင်းလဲမှုကူးသွားမှုမှာ 90% မှ 96% အထိဖြစ်ပါသည်။ 98% ပြောင်းလဲမှုကူးသွားမှုဖြင့် ရှုံးလှုပ်ရှားနိုင်သည့် ဖြစ်ပွားမှုကို သက်သေပြထားပြီးဖြစ်သော်လည်း အကျယ်ဝင်သော ပြောင်းလဲမှုအပ်ဒေတာများနှင့် ကိုင်တွေ့ IC များ၏ ရရှိမှုနှင့် ကုန်ကျစွာမှ အသုံးပြုခြင်းကို မြှင့်တင်စေခြင်းမှာ မှီခိုခဲ့ပါသည်။ ကူးသွားမှုပြောင်းလဲမှုအပြင် ဒေတာစင်တာများအတွက် ပြောင်းလဲမှု၏ အင်အားသာသီးသန့်သည်လည်း အကြောင်းအရာတစ်ခုဖြစ်ပါသည်။ ပိုမိုမြင့်မားသော ပြောင်းလဲမှုအင်အားသာသီးသန့်မှာ ပိုမိုများသော အင်အားအဆင့်တည်ဆောက်မှုအတွက် အပိုင်းအစိတ်တိုးတက်စေမည်ဖြစ်ပါသည်။

ရဲကိန်းများသည် အစီအစဉ် Power Factor Collection (PFC) အဆင့်နှင့် ပြီးတော့ isolated DC/DC converter မှ ဖွဲ့စည်းထားသည်။ 98% ရဲကိန်းလုပ်ဆောင်မှုကို ရရှိရန် PFC နှင့် DC/DC ဟာ 99% လုပ်ဆောင်မှုအဆင့်တွင် လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သည်။ အချိန်ဝင် PFC သည် အမြင့်ဆုံးလုပ်ဆောင်မှု 97.5% ရှိသော်လည်း ထိုဒီဇိုင်းများအတွက် အသုံးမပြုသင့်ပါ။ အသစ်ခြောက်လုံးရဲကိန်းဒီဇိုင်းတွင် Bridgeless PFCs သည် တစ်ခုချင်းသာရှိသည်။ ယခုအချိန်တွင် ပုံမှန်မဟုတ်သော Bridgeless PFCs နှစ်မျိုးခြောက်လုံးသည် ထုတ်ကုန်များတွင် အသုံးပြုထားသည်။

Double-Boost PFC သည်အများဆုံးနှစ်ခုလောက်သော boost converter များဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသည်။ တစ်ခုမှာပositve AC လှိုင်းများတွင်လုပ်ဆောင်ပြီးတစ်ခုမှာ negative AC လှိုင်းများတွင်လုပ်ဆောင်သည်။ ဒါဟာ traditional PFC ၏ 3 ကနေ power processing paths ရှိ semiconductor device အရေအတွက်ကို 2 သို့လျှော့ချပြီး efficiency ကိုတိုးတက်စေသည်။ ယင်း topologies ရဲ့အမြတ်အတန်ကတော့ simple control ဖြစ်ပါသည်။ Traditional PFC controllers ကိုအနည်းငယ်သော circuit modification တစ်ခုဖြင့်သုံးနိုင်ပါသည်။ အဆင်ပြေမှုတော့ကတော့ two boost inductors လိုအပ်သည်၊ ဒါက BOM cost ကိုတိုးစေပြီး power density improvement ကိုသက်ရောက်ပါသည်။ Single-phase CrM (Critical Mode) PFC သည် high boost inductor current ripple နှင့် EMI filter design ရဲ့ခက်ခဲမှုကြောင့်အရေအတွက်ကြီးမားသော ( < 500W) power handling capability ရှိပါသည်။ ZVS CrM PFCs များသည် over 500W power တွင်တစ်ဝှမ်းနှစ်ဖက် interleaving ကိုသုံးပါသည်။ နှစ်ဖက် switching period ကို 180 degrees ဖြင့် offset လုပ်ပြီး current ripples ကိုတစ်ခုတစ်ခုချင်းပြောင်းပြောင်းဖြစ်စေပြီး total current ripple ကို acceptable range ထိလျှော့ချနိုင်ပါသည်။

SiC နှင့် GaN တို့၏ ပြင်ပြီးသော အချက်အလက်များနှင့် ကုန်ဆေးဖျက်ရေးအတွက် ပြင်ဆင်မှုဖြင့်၊ ရဲက်တီဖါးဒစ်ဒီဇိုင်းတွင် ပိုမို ရှုပ်ထွေးပြီး ရိုးရှင်းတဲ့ တိုပိုလိုဂျီများကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး 96+% ၏ ကူးသွားမှုနှင့် ပိုမို မြင့်တယ် ဆက်သွယ်မှုအင်္ဂါများတွင် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ အောက်ပါအတိုင်း CCM (Continuous Conduction Mode) totem-pole PFC သည် kW အဆင့်များအတွက် ရဲက်တီဖါးဒီဇိုင်းတွင် အလွယ်တကူ အသုံးပြုနိုင်သည်။

IVCT သည် 2.5kW totem-pole PFC ရည်ညွှန်းဒီဇိုင်းကို ဖော်ပြထားပါသည်။ အောက်ပါအတိုင်း ရည်ညွှန်းဒီဇိုင်း၏ ဓါတ်ပုံနှင့် အဓိကဆုံး စမ်းသပ်ဒေတာများကို ဖော်ပြထားပါသည်။ (Application Note သို့ လင့်ခ်)

2.5kW Totem-Pole PFC Reference Design

DC/DC အဆင့်များအတွက်၊ half-bridge နှင့် full-bridge LLC တော်ပလေိုဂီများသည် အလွယ်တကူ လူကြိုက်များလာပါသည်။ အခြားဖြစ်ရပ်များမှ phase-shifted full bridge တော်ပလေိုဂီမှ LLC တော်ပလေိုဂီသို့ လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ပြောင်းလဲခြင်းကို အဓိကအကြောင်းအရာနှစ်ခုရှိပါသည်။ ပုံမှန် ZVS နှင့် ဒုတိယအဆင့် ZCS သည် ထိုတော်ပလေိုဂီ၏အဓိကသဘောတရားဖြစ်ပါသည်။ ဒုတိယအဆင့်တွင် inductor မရှိသောကြောင့်၊ 12V သို့မဟုတ် 48V server / telecom output ကို synchronous rectification circuit အသုံးပြု၍ conduction loss ကို အရမ်းဖြေဆိုင်းရန်ဖြစ်ပါသည်။ အိုင်လ်လ်စီ converters ၂ ခု၏ အမြဲတမ်းသဘောတရားများကြောင့် 99+% efficiency design ကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ LLC converters ၂ ခု၏ high output current ripple ကြောင့်၊ high current output designs အတွက် interleaved LLC structure ကို အသုံးပြု၍ output voltage ripple ကို လျော့ချနိုင်ပြီး output filter capacitor self-heating ကို ဖြေရှင်းနိုင်ပါသည်။