一种新式恒功率开关整流器
摘要：介绍一种新式的恒功率整流器。与常用的恒流整流器相比较，可节省25％以上的出资，并能为已放电的蓄电池供应更大的充电电流，然后进步充电速度。关键词：恒功率开关整流器
A New Type of Constant－ power Switching Mode Rectifier
Abstract: This paper introduced a new type of constant－ power switching mode rectifier,compared with ordinary constant－ current rectifier.It can save investment more than 25％ in power supply systems.It can also supply bigger current to discharged battery ,thus decrease battery rechargeing time.
Keywords:Constant power Switching mode rectifier
1导言
新式的智能恒功率高频开关电源系列产品，输出电压有24V、48V、60V，输出电流从10A至3600A。恒功率整流器包含750W、1500W、1700W、1900W、3000W及7000W系列。
整流器的恒功率输出特性，与现代通讯设备的恒功率负载特性相匹配。由于现代电信誉整流器，既要向电信负载供电，又要向与负载并接的蓄电池充电。当恒功率负载电压比正常作业电压低时，需吸收更大的电流，呈恒功率负载特性，这与线性负载随电压下降而电流也下降有很大不同。
现在，开关电源商场大都选用恒流整流器的开关电源体系。为考虑到给已放电的蓄电池在某一特定的充电时刻内进行充电，电源体系的额外输出功率只是考虑电信设备所需的最大负载功率是不行的。终究电源体系规划多大的功率，一般根据所需的最大负载、停电后蓄电池放电的安时数及康复蓄电池容量所需的充电时刻等三个因从来考虑。假如考虑可靠性n＋1冗余，一般要留出33％～45％额外功率给停电后已放电的蓄电池再充电，这也就相当于电源体系中33％以上的整流模块长时刻处在等候备用状况而未被充分利用。明显，这种电源体系设备不是最优规划。 恒功率整流器的开关电源体系，一般只需考虑电信设备最大负载和一个整流模块的冗余就能够确认电源体系的额外输出功率。恒功率整流器其杰出特点是在整个输出电压范围内，在蓄电池低电压时，仍能输出额外功率，即在低电压时，电源体系输出更大的电流，然后能够削减电源体系中所需整流器的数目，并能为已放电的蓄电池供应更大的充电电流，然后进步充电速度。这种新式的恒功率整流器规划的智能高频开关电源体系，在通讯电源的构思上是一个腾跃，也是现代通讯设备供电的最优挑选。
2简略的电源结构
图1为恒流整流器向恒功率负载供电简图，其作业进程如图2所示。
图1恒流整流器向恒功率负载供电
图2恒流整流器与恒功率负载的作业状况
假定整流器正常作业电压为53.5V，电流为24A。市电停电后，蓄电池向负载供电，作业点将沿着负载功率双曲线逐步下降，直至作业点（44V，29A）时，蓄电池已接近放电结束。假定此刻市电来电，在44V的状况下，负载所需的一部分电流（25A）将由整流器供应，而负载的另一部分电流（4A），将逼迫蓄电池持续放电供应。呈现这种状况是严峻的，由于蓄电池已处在过放电状况，假如不将整流器容量恰当加大，这就有蓄电池遭损坏的潜在风险。
现在来评论另一种状况：把一个恒功率整流器接到如上所述的恒功率负载，其作业进程见图3。正常作业点仍为53.5V，24A，市电停电后，作业点将向右沿着恒功率负载双曲线下滑。再假定市电康复时，蓄电池电压为44V。能够看出，所需的总负载电流29A悉数由整流器供应，并且整流器还多出5A向蓄电池充电，其电压敏捷上升至48V。在这个作业点，整流器向负载供电27A，整流器仍可多出5A持续向蓄电池充电。这与曾经状况有很大不同：市电来电后，蓄电池中止放电，并当即得到再充电，使作业点沿恒功率负载双曲线向上移动，直到正常作业点（53.5V，24A）。值得注意的是，恒功率整流器的再充电是比较稳定的，并且蓄电池再充电时刻被缩短。因而，恒功率负载选用恒功率整流器供电就进步了电源体系的使用价值。
图3恒功率整流器与恒功率负载的作业状况
在通讯电源体系的实践使用中，常常需考虑可靠性冗余技术。在整个电源体系规划时，有必要考虑这个问题。
3通讯用电源体系
要证明恒功率整流器比恒流整流器优胜，最好的办法是比较装有不同整流器的两个电源体系。下面比较装有六个3kW恒功率整流器和六个50A恒流整流器两套电源体系的作业状况：假定恒功率电源体系在正常作业电压53.5V时有n＋1冗余，则总负载不该超越5个整流器的功率15kW，其作业状况见图4。假定在市电长时刻停电后，蓄电池放电至44V时市电来电，可看出蓄电池当即得到充电，在整个充电进程中和在正常作业状况，恒功率整流器均能确保有n＋1冗余。
恒流整流器作业状况见图5。为确保不仅在正常作业53.5V时，并且在蓄电池电压由48V升至正常作业电压53.5V的充电期间，电源体系均有n＋1冗余，则总负载有必要降至12000W。
图4恒功率电源体系的作业
图5恒流电源体系的作业
经过上述两种状况的比较，恒功率整流器的有用负载是恒流整流器的15000/12000=1.25倍，即负载为12kW时，恒功率整流器体系可节省一个模块。
4定论
与常用的恒流整流器相比较，恒功率整流器的开关电源体系的最大长处是增加了25％以上的负载功率，然后节省了出资，并能为已放电的蓄电池供应更大的充电电流，缩短了蓄电池再充电时刻。实践标明：整流器的恒功率规划与体系规划有着友爱的界面，可为处理体系中比如负载均流、限流、输出过压维护及整流器OK信号等技术参数的规划供应了便利，所以说恒功率整流器是一种很有发展前途的现代通讯电源。
