作者：Maurizio Di Paolo Emilio

在不同和復雜的工業應用中使用電源對設計人員來說是一個獨特的挑戰。尺寸，功率和效率等因素會影響設計，因此必須予以考慮。ABB正在與工業客戶合作，以??發現并應對能源挑戰。該公司的CC系列電源產品線已更新為CC2725和CC3500，以幫助進行精確的電源調整。這些新器件為要求苛刻的工業和RF應用提供了緊湊，輕巧，高功率密度的解決方案。

ABB Power Conversion CC系列產品線的產品經理Jim Montgomery在接受《電力電子新聞》采訪時指出，這些新電源不需要任何空氣冷卻。這些解決方案是專門為適應快速脈沖負載而設計的，例如，您是從用于切割金屬或焊接的工業激光器接收的負載類型。激光并非總是可觸及的，它以脈沖形式工作，您必須改變脈沖，以免引起金屬變形或灼傷。因此，它們必須產生脈沖光。這些脈沖對電源的要求非常高，需要強大的保護和高效的設計。”

快速和瞬態響應是當前要求的工業電源需求的一個例子。對于軍事和5G無線電通信，醫療粒子束加速器和超級計算機，這也是一個普遍關注的問題。在此類應用中，需要快速提升功率以確保正常工作。

激光電源

激光二極管是電流敏感的半導體。驅動電流的變化等效于波長的變化，因此，等效于輸出功率的變化。驅動電流的任何不穩定性（噪聲，漂移，瞬變）都會影響其性能。電流的不穩定性將影響結的溫度，例如引起波長的變化。

向激光器提供能量并非易事。激光非常敏感，容易損壞。持續數微秒的單個過大電流脈沖可能會過熱并損壞從激光二極管發射光的半導體結構。驅動器和電源是為任何應用提供最佳工作條件的常用方法。通常，有兩種可能性來調制光源的強度。一種是通過直接調制的光源，第二種是通過使用外部強度調制器的外部調制。激光電源負責確保激光的正常運行，這決定了激光的壽命。電流和適量的電壓被連續監控，以為激光系統的運行提供可靠的能源。脈沖或調制二極管激光器需要電源解決方案，這些電源解決方案需要對電源進行精確計時，以使光脈沖保持恒定。氣體激光器（例如二氧化碳（CO2））使用具有高壓的開關電源模型。

“設計電源時，我們感興趣的一些關鍵因素是：應用中脈沖負載的頻率是多少？脈沖負載的幅度是多少？脈沖負載的壓擺率是多少？長時間的1％的占空比與一半的1％的占空比是什么？我們與客戶協調以確定類似的參數，并與他們合作以確保我們的電源能夠滿足他們的需求。它還有助于了解其他參數，例如實際電源負載下的電感和電容。因此，如果我們可以從客戶那里獲得該信息，則我們可以對電源的調整做一些更精細的改進，以更好地支持較長的使用壽命。我們可以做的另一件事是就更好地適應負載的能力向客戶提出建議。因此，如果我們可以采取這些步驟，

ABB解決方案

每秒高達10,000個周期的電源脈沖管理可將電源的性能帶到測試中。設計人員使用ABB的專有技術來生成控制回路，從而可以調節功率以滿足各種應用需求，從而滿足瞬態響應。這使電源具有成本效益，并延長了組件的使用壽命。

ABB的新型CC2725AC48整流器將功率密度提高到了一個新的水平。它旨在滿足小型工業設備的需求，例如機器人技術或科學和生命科學的RF設備-其中重量和尺寸是關鍵設計驅動力（圖1和2）。CC2725AC34TZL整流器具有非常寬的可編程輸出電壓能力。

圖1：CC2725AC34TZL，傳導冷卻電源（來源：ABB）

圖2：CC3500AC52FB的效率（來源：ABB）

CC3500AC52FB整流器具有非常寬的可編程輸出電壓功能。該標準整流器同時集成了RS485和雙冗余I2C通信總線，使其可以在廣泛的應用中使用。

所有新型CC系列整流器均采用無風扇熱管理技術，以更好地引導和管理熱量并維持最佳額定功率水平。金屬外殼允許使用傳導冷卻來去除過多的熱量。整流器可與現有的冷卻解決方案配合使用，從而實現更高的功率密度和整個系統的效率。

激光制造商試圖將激光設備容納在密閉的機柜中，并使水循環通過相同的結構進行冷卻。“使用新型冷卻系統的需求使我們朝著這一解決方案邁進了一步。因此，我們要做的就是創建一個電源，在該電源中，我們卸下了傳統的空氣冷卻散熱器，并重新設計了散熱器，以便它們將熱量傳導到電源的上表面。這樣電源的上表面就變成了散熱器。客戶通常在激光器內部已經裝有冷卻板。因此，我們可以與他們一起尋找電源空間，以使其能夠利用該冷卻板。”蒙哥馬利說。

新電源的輸出電壓范圍和效率為：

CC2725AC34TZL– 28-36伏直流（VDC）輸出范圍和94％的效率。

CC2725AC48TZL– 30-58VDC輸出電壓范圍和95％的效率。

CC3500AC52TZL– 42-53VDC輸出范圍和80 PLUS鈦級96％的效率。

編輯：hfy