電源技術(shù)范文10篇

---微處理器、FPGA和ASIC在上電和斷電期間通常要求內(nèi)核與I/O電壓之間具有某種特定的關(guān)系，而這種關(guān)系在實際操作中是很難控制的，尤其是當(dāng)電源的數(shù)目較多的時候。當(dāng)不同類型的電源（模塊、開關(guān)穩(wěn)壓器和負(fù)載點轉(zhuǎn)換器）混合使用時，該問題會進一步復(fù)雜化。最簡單的解決方案就是將電源按序排列，但是，在某些場合，這種做法是不足夠的。一種更受青睞而且往往是強制性的解決方案是使各個電源在上電和斷電期間彼此跟蹤。

電源排序

---簡單地按某種預(yù)先確定的順序來接通或關(guān)斷電源的做法一般被稱為“排序”。排序通常能夠通過采用電源監(jiān)控器或簡單的數(shù)字邏輯電路來控制電源的接通/關(guān)斷（或RUN/SS）引腳而得以實現(xiàn)。圖1a和1b示出了采用一個LTC2902四通道電源監(jiān)控器來對4個電源進行排序的情形。

---不幸的是，單靠排序有時是不夠的。許多數(shù)字IC都在其I/O和內(nèi)核電源之間規(guī)定了一個最大電壓差，一旦它被超過則IC將會受損。在這些場合，對應(yīng)的解決方案是使電源電壓彼此跟蹤。

電源跟蹤

---排序只是簡單地規(guī)定了電源斜坡上升或斜坡下降的順序，并且假定每個電源都在下一個電源開始變化之前轉(zhuǎn)換。電源跟蹤可確保電源之間的關(guān)系在整個上電和斷電過程中都是可以預(yù)測。

關(guān)鍵詞電力電子技術(shù)開關(guān)電源

現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術(shù)和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交又技術(shù)。在各種高質(zhì)量、高效、高可靠性的電源中起關(guān)鍵作用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動化、智能化、機電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟、實用,實現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術(shù)和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交又技術(shù)。在各種高質(zhì)量、高效、高可靠性的電源中起關(guān)鍵作用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動化、智能化、機電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟、實用,實現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術(shù)和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交又技術(shù)。在各種高質(zhì)量、高效、高可靠性的電源中起關(guān)鍵作用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動化、智能化、機電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟、實用,實現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

1電子變壓器在電源技術(shù)中的作用

電子變壓器和半導(dǎo)體開關(guān)器件，半導(dǎo)體整流器件，電容器一起，稱為電源裝置中的4大主要元器件。根據(jù)在電源裝置中的作用，電子變壓器可以分為：

1）起電壓和功率變換作用的電源變壓器，功率變壓器，整流變壓器，逆變變壓器，開關(guān)變壓器，脈沖功率變壓器；

2）起傳遞寬帶、聲頻、中周功率和信號作用的寬帶變壓器，聲頻變壓器，中周變壓器；

3）起傳遞脈沖、驅(qū)動和觸發(fā)信號作用的脈沖變壓器，驅(qū)動變壓器，觸發(fā)變壓器；

4）起原邊和副邊絕緣隔離作用的隔離變壓器，起屏蔽作用的屏蔽變壓器；

1通信電源的關(guān)鍵技術(shù)的實際應(yīng)用

1.1高頻UPS電源技術(shù)的應(yīng)用。在通信電源系統(tǒng)中，主要的構(gòu)成為電源設(shè)備，針對電源設(shè)備衍生的技術(shù)則為電源技術(shù)，當(dāng)前較為關(guān)鍵的電源技術(shù)為高頻UPS電源技術(shù)。高頻UPS電源是一種高科技的電源設(shè)備，可以簡稱為高頻機。高頻電源的主要構(gòu)成部分包括IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器以及旁路等。高頻電源設(shè)備的頻率較高，且整體功耗小、體積和重量小。高頻電源基本采用的是全數(shù)字技術(shù)，在應(yīng)用過程中能夠顯著降低PUE指標(biāo)，因此具有較好的應(yīng)用成效。在高頻UPS電源技術(shù)下，工程人員應(yīng)注重使用高頻開關(guān)整流器。通信電源在應(yīng)用過程中需要高度關(guān)注電源運行的可靠性，系統(tǒng)維護人員需要通過應(yīng)用高頻開關(guān)整流器來改善系統(tǒng)運行效率。高頻開關(guān)整流器與傳統(tǒng)的電力通信電源系統(tǒng)模塊相比，替代了可控硅相控整流器，使用了先進的開關(guān)器件，能夠顯示出其具備的高功率以及高頻化特征，從而降低后期工作中的電力供給故障率，提高電力通信電源工作效率，改善整體工作狀態(tài)。此外，在使用高頻開關(guān)整流器時，工程人員還要注重精準(zhǔn)校正功率因數(shù)。開關(guān)整流器需要進行兩級變換，即經(jīng)過ACDC整流與濾波電路，使得交流電完成直流轉(zhuǎn)換。高頻開關(guān)整流器在應(yīng)用時會涉及到功率因素的調(diào)整，操作人員需要關(guān)注對功率因數(shù)的精準(zhǔn)校正，基于降低變壓器損耗發(fā)生概率的要求，規(guī)范操作，確保功率因數(shù)滿足高頻開關(guān)整流器的運行要求。1.2高壓直流技術(shù)的應(yīng)用。在通信行業(yè)不斷發(fā)展的趨勢下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長量明顯攀升，UPS的使用量以及機房面積隨之增加，從而導(dǎo)致投資過高的問題。在通信電源技術(shù)中，高壓直流技術(shù)可以解決該問題。該技術(shù)采取直流電產(chǎn)生更小的震蕩，能夠提高供電效率，減少設(shè)備功耗，符合通信電源技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。1.3市電直供技術(shù)的應(yīng)用。市電直供技術(shù)供電時采用的電路為AC220V電路，可以直接與通信及數(shù)據(jù)設(shè)備相連，實現(xiàn)直接供電。市電直供技術(shù)中的線路一般為主用回路，備用回路則一般為高壓直流或UPS電源。市電直供技術(shù)的主要優(yōu)勢在于設(shè)備能耗小，節(jié)能優(yōu)勢明顯。但是需要考慮到市電供電質(zhì)量，選用適配度高的通信以及數(shù)據(jù)設(shè)備等。1.4系統(tǒng)設(shè)施防雷技術(shù)的應(yīng)用。對于通信電源設(shè)備，要想保障其能長期穩(wěn)定發(fā)揮效益，需要關(guān)注其在雷擊狀態(tài)下的防護技術(shù)應(yīng)用。選用防雷元器件時，要合理選用接閃器、消雷器以及避雷器等。在具體的防雷技術(shù)要求下，應(yīng)采用合理的措施。首先，要對通信局（站）交流配電系統(tǒng)進行防雷保護。這一環(huán)節(jié)應(yīng)關(guān)注直接雷浪涌電流與電網(wǎng)電壓的波動可能帶來的影響，從抑制雷電的角度出發(fā)。工程人員應(yīng)在對負(fù)荷性質(zhì)進行分類的基礎(chǔ)上科學(xué)選用分級衰減雷擊殘壓或能量法。其次，應(yīng)積極做好第一級保護。工程人員應(yīng)選用標(biāo)稱卸放電流路將電源前端架空線引入的高壓脈沖進行有效緩沖，實現(xiàn)對電源設(shè)備的有效保護。再次，要對通信電源進行防雷的第二級保護[1]。此時，要關(guān)注交流屏防雷保護，實現(xiàn)對配電前端引入的高壓脈沖的吸收，同時要有效吸收雷電電磁脈沖感應(yīng)產(chǎn)生的瞬時高壓脈沖。最后，要做好通信電源防雷的第三級保護。通信電源是一種精細(xì)化程度較高的設(shè)備，要全面安裝防雷器裝置，要對內(nèi)部過電壓進行吸收，確保電源設(shè)備承受的傳導(dǎo)電流在其承受的安全電壓以下。1.5蓄電池維護技術(shù)的應(yīng)用。在通信電源系統(tǒng)中，還存在一個關(guān)鍵的設(shè)備，即蓄電池。蓄電池的主要作用在于承擔(dān)負(fù)載。尤其在市電不正常以及整流器狀態(tài)不正常時，蓄電池承受負(fù)載的任務(wù)更多。工程人員應(yīng)關(guān)注對蓄電池的有效維護。第一，要合理設(shè)置電壓范圍。要使蓄電池電壓與其自身的浮充電壓相一致，一般按照53.4～53.9V的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置浮充電壓。第二，要科學(xué)設(shè)置溫度。要按照-10～+40℃的范圍設(shè)置蓄電池所處的環(huán)境溫度。第三，針對蓄電池的維護，工程人員應(yīng)注重觀測蓄電池的外貌，以查明蓄電池的裂縫以及漏液情況。基于提高通信電源運行穩(wěn)定性與可靠性的要求，針對蓄電池的應(yīng)用方面，工程人員可以積極應(yīng)用先進的免維護蓄電池設(shè)備。免維護蓄電池設(shè)備具有良好的特性，具體表現(xiàn)為其自身的電解液、正負(fù)極等密封性良好，因而在使用過程中大大降低了自由放電現(xiàn)象出現(xiàn)的概率[2]。

2通信電源技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

2.1智能化與數(shù)字化發(fā)展趨勢。2.1.1智能化管理。通信行業(yè)在發(fā)展過程中與數(shù)據(jù)接觸較為密切，在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)發(fā)展環(huán)境下，通信電源技術(shù)需要高度關(guān)注自身的智能化發(fā)展水平，要基于數(shù)據(jù)中心構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺，即DCIM（DateCenterInfrastructureManagement）。通過該平臺的創(chuàng)建與應(yīng)用，能夠?qū)νㄐ烹娫聪嚓P(guān)的UPS以及IT基礎(chǔ)架構(gòu)進行管理，且在分析數(shù)據(jù)時，能夠更加智能的制作數(shù)據(jù)報表，具體可使用建模仿真分析等手段。在提高通信電源技術(shù)智能化發(fā)展程度的發(fā)展前景下，工程人員應(yīng)善于使用智能化的接口，并結(jié)合智能化監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)對通信電源的智能化管理。2.1.2全數(shù)字化控制。在目前社會發(fā)展進程中，數(shù)字化是一個主要的進程表現(xiàn)。對于通信電源技術(shù)，其在發(fā)展過程中也要實現(xiàn)全自動化控制。全自動化控制模式，能夠顯著提高電源有效性與可靠性，一定程度上降低電源設(shè)計與制造成本，彰顯出較大的應(yīng)用成效。2.2安全、環(huán)保的發(fā)展趨勢。通信電源技術(shù)的發(fā)展也要關(guān)注目前社會提倡的節(jié)能環(huán)保發(fā)展趨勢。提高通信電源技術(shù)的安全效益與環(huán)保效益已經(jīng)成為當(dāng)前通信電源技術(shù)發(fā)展過程中需要深入研究的課題。通信電源技術(shù)的研發(fā)人員應(yīng)注重對綠色環(huán)保的電源設(shè)備的研發(fā)力度，要盡量使通信電源的設(shè)備消耗控制在合理范圍內(nèi)。針對電源的日常運行，工作人員要關(guān)注機房溫度，盡量降低大功率通信設(shè)備占比，為設(shè)備的穩(wěn)定運行創(chuàng)設(shè)良好的機房溫度環(huán)境[3]。要重視對機房中的空調(diào)設(shè)備進行不間斷的電源供應(yīng)。針對降低通信設(shè)備功耗的要求，操作人員應(yīng)在保持基本體積不變的前提下，對通信電源功率及功率密度進行適當(dāng)提高。此時，需要使用到功率集成技術(shù)，從而實現(xiàn)對電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以適應(yīng)電源模塊化與集成化的發(fā)展趨勢。2.3產(chǎn)品融合發(fā)展趨勢通信行業(yè)在未來的發(fā)展過程中需要關(guān)注產(chǎn)品融合與升級發(fā)展這一整體趨勢。在這一發(fā)展趨勢下，通信電源技術(shù)也需要對自身及衍生產(chǎn)品進行改進。通信電源的相關(guān)研發(fā)與生產(chǎn)單位應(yīng)加強與其他相關(guān)企業(yè)之間的合作，要注重對技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品進行創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實現(xiàn)融合，拓寬通信電源技術(shù)的應(yīng)用范圍，促進通信行業(yè)實現(xiàn)長足發(fā)展，并實現(xiàn)通信行業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)化升級[4]。針對通信電源技術(shù)及其衍生產(chǎn)品的具體發(fā)展，研究人員需要關(guān)注通信電源及其連帶產(chǎn)品的發(fā)展導(dǎo)向。根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀可知，通信電源連帶產(chǎn)品的發(fā)展導(dǎo)向受到技術(shù)、需求兩個因素的雙重影響，二者可以對通信電源連帶產(chǎn)品的發(fā)展起到雙重催動作用。基于通信電源技術(shù)的發(fā)展趨勢可知，通過技術(shù)的不斷升級，通信電源產(chǎn)品的性能會得到顯著提升。具體分析原因可知，轉(zhuǎn)換器的升級使得通信電源產(chǎn)品能夠滿足效率配比要求，從而形成更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸路徑。而在通信電源技術(shù)不斷升級發(fā)展的整體背景下，通信電源產(chǎn)品的研發(fā)成本將得到一定程度的下降。目前，我國通信電源產(chǎn)品的主力市場價格定位整體下跌，且針對通信電源產(chǎn)品研發(fā)也盈余了部分開支，成本效益逐漸明顯。而目前通信電源產(chǎn)品的配備也顯示出更加靈活的發(fā)展趨勢，用戶體驗轉(zhuǎn)化為嵌入式，且開關(guān)模式越來越智能，保證了電源的持續(xù)穩(wěn)定供給，搭建的體驗平臺也更加安全與高效。最后，體現(xiàn)在通信電源產(chǎn)品功率密度的提高上，使得設(shè)備整體能耗降低，符合通信電源技術(shù)的整體發(fā)展趨勢。

3結(jié)論

通信技術(shù)的發(fā)展對通信電源技術(shù)的依賴程度較高，尤其在目前互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)不斷發(fā)展的社會背景下，通信電源技術(shù)更是成為通信行業(yè)發(fā)展的熱點。通信行業(yè)的發(fā)展更加關(guān)注數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝浴h(huán)保性與智能性。因此，需要在通信電源技術(shù)方面加深研究，形成更加先進、高效的通信電源技術(shù)，以促進通信行業(yè)保持良好的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

【摘要】隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展，這就給通信電源技術(shù)提出了更多的挑戰(zhàn)與要求。因此，如何立足實際情況，更好的創(chuàng)新與發(fā)展應(yīng)用手段，提升通信電源技術(shù)的工作效率，是一項十分重要的工作。

【關(guān)鍵詞】通信電源技術(shù)；發(fā)展與應(yīng)用；探討

1引言

隨著我國科技水平的不斷提升與進步，我國的許多領(lǐng)域都取得了較為顯著的成績，對于我國通訊業(yè)的發(fā)展也是如此。在我國通信產(chǎn)業(yè)競爭趨勢日益加重的科技化時代，國家以及人民對于通信的要求也在不斷的提升，這就對我國的通信行業(yè)提出了更為嚴(yán)峻的要求，面對更為嚴(yán)格的挑戰(zhàn)，因此，各類通信電源技術(shù)需要不斷地提升自己的領(lǐng)域擴展來更好的滿足人們對通信業(yè)務(wù)發(fā)展的各種需求。

2通信電源技術(shù)概念

為了更好的提升通信工作質(zhì)量，提升整個通信系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，我國的通信企業(yè)積極地進行相應(yīng)的通信技術(shù)改革與創(chuàng)新，其中通信電源技術(shù)就是在這種環(huán)境下被提出的。通信電源技術(shù)（通常被稱為“心臟”），是整個通信系統(tǒng)中占核心地位的一項技術(shù)[1]。一旦通信電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，就會嚴(yán)重導(dǎo)致整個通信系統(tǒng)的崩潰。因此，如何有效地采取各種手段與措施，更好的保障通信電源技術(shù)的不斷改革與創(chuàng)新，不斷提升電源供電質(zhì)量和可靠性能，對我國通信業(yè)的發(fā)展十分重要。

摘要：“動態(tài)電源管理”是動態(tài)地分配系統(tǒng)資源，以最少的元件或元件最小工作量的低耗能狀態(tài)完成系統(tǒng)任務(wù)的一種降低功耗的設(shè)計方法。“動態(tài)電源管理”技術(shù)中包括使系統(tǒng)能達(dá)到有效節(jié)能的一系列方法。這些方法控制“電源管理”在系統(tǒng)元件空閑時，系統(tǒng)元件是否進入低耗能狀態(tài)和何時進入，本文主要介紹動態(tài)電源管理的重要方法——預(yù)知方法。

關(guān)鍵詞：動態(tài)電源管理靜態(tài)預(yù)知方法動態(tài)預(yù)知方法

引言

電子系統(tǒng)可視為是種類不同的元件集合，有些元件有著固定的性能指標(biāo)和耗能，這些元件被稱為非電源管理元件；上反，有些元件可以在不同時間工作，并且有多種耗能狀態(tài)，相應(yīng)地消耗著不同的系統(tǒng)電能，這些元件稱為可電源管理元件。可電源管理元件的有效使用成為節(jié)省系統(tǒng)耗能，使整個系統(tǒng)在有限電能下長時間工作的關(guān)鍵所在。

系統(tǒng)元件從一種耗能狀態(tài)到另一種耗能狀態(tài)往往需要一段時間，并且在這段時間內(nèi)會消耗更多的額外能量。狀態(tài)的改變會影響系統(tǒng)的性能，所以設(shè)計者需要在系統(tǒng)節(jié)能和系統(tǒng)性能之間找到恰當(dāng)?shù)恼壑郧腥朦c。本文介紹了動態(tài)電源管理中的一些方法。這些方法將決定元件是否改變耗能狀態(tài)和何時改變。

1動態(tài)電源管理技術(shù)

引言

---當(dāng)今的大多數(shù)電子產(chǎn)品（從手持式消費電子設(shè)備到龐大的電信系統(tǒng)）都需要使用多個電源電壓。電源電壓數(shù)目的增加帶來了一項設(shè)計難題，即需要對電源的相對上電和斷電特性進行控制，以消除數(shù)字系統(tǒng)遭受損壞或發(fā)生閉鎖的可能性。

---微處理器、FPGA和ASIC在上電和斷電期間通常要求內(nèi)核與I/O電壓之間具有某種特定的關(guān)系，而這種關(guān)系在實際操作中是很難控制的，尤其是當(dāng)電源的數(shù)目較多的時候。當(dāng)不同類型的電源（模塊、開關(guān)穩(wěn)壓器和負(fù)載點轉(zhuǎn)換器）混合使用時，該問題會進一步復(fù)雜化。最簡單的解決方案就是將電源按序排列，但是，在某些場合，這種做法是不足夠的。一種更受青睞而且往往是強制性的解決方案是使各個電源在上電和斷電期間彼此跟蹤。

電源排序

---簡單地按某種預(yù)先確定的順序來接通或關(guān)斷電源的做法一般被稱為“排序”。排序通常能夠通過采用電源監(jiān)控器或簡單的數(shù)字邏輯電路來控制電源的接通/關(guān)斷（或RUN/SS）引腳而得以實現(xiàn)。圖1a和1b示出了采用一個LTC2902四通道電源監(jiān)控器來對4個電源進行排序的情形。

---不幸的是，單靠排序有時是不夠的。許多數(shù)字IC都在其I/O和內(nèi)核電源之間規(guī)定了一個最大電壓差，一旦它被超過則IC將會受損。在這些場合，對應(yīng)的解決方案是使電源電壓彼此跟蹤。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取＿@時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。