如何利用SCR轻松驱动AC/DC转换器启动?

时间:2024-05-15    浏览:131

过去十年,新装服务器的市场需求增长迅猛,2015到2022年复合年均增长率达到了11%。拉动市场增长的动力主要来自以下几个方面:首先,个人文件无纸化和企业办公数字化进程加快;其次,全球健康危机期间的居家办公,新媒体平台融入个人生活,致使屏幕使用时间大幅增加;最后,随着人工智能的兴起和普及,这个市场将继续保持高速增长。在这个背景下,给服务器设计开关电源殊为不易,主要是处理高热耗散问题,以及降低这种大型可扩展设备的维修成本,这是摆在电源开发者面前的两大难题。

 

基于可控硅来解决这两大问题的方案应运而生,提出了用可控硅替代传统机电开关的设计在开关电源的AC/DC部分的启动功能的方案。

 

II.先进技术

 

a)原理

 

在 AC-DC功率转换器启动过程中,大容量电容直流充电时会产生高于系统标称稳态电流10 倍的大电流,这种涌流会在市电交流电源上产生电压降,从而影响同一电源连接的其他设备的正常运行。在IEC61000-3-3标准里有电压波动和频闪的定义。

 

要想保护电气设备的安全和功率转换器的可靠性,必须抑制这种浪涌电流。事实上,浪涌电流可能会触发或烧毁电源串联的设备,例如,断路器、保险丝、电容器或桥式整流器。

 

有三种解决方案可以抑制电气设备连接电源时产生的浪涌电流:

- 用继电器并联NTC或PTC热敏电阻,在电源恢复到稳态后短接启动电阻,传输电能,降低电阻的电能损耗;

- 用SCR可控硅代替方案1的继电器; 

- 用SCR设计软启动的导通配置

 

关于每个涌流抑制解决方案在启动阶段和稳态阶段的工作原理图,见图1。