Zasilacze dużej mocy

Aby działać, elektronika musi być zasilana, stąd praktycznie bez wyjątku każde współczesne urządzenie techniczne potrzebuje zasilacza. Pod tym hasłem kryją się tysiące rozwiązań różniących się parametrami, budową, przeznaczeniem i wykonaniem i coraz częściej jednostki te są wykorzystywane do zapewnienia działania krytycznych systemów i instalacji. W przypadku zasilaczy dużej mocy, takich, które kierowane są do aplikacji przemysłowych, medycznych, telekomunikacyjnych, rola jaką ma pełnić taki sprzęt, staje się coraz ważniejsza, a nierzadko zasilacz nawet może decydować o zdrowiu i życiu. Dlatego ich wybór, parametry techniczne, niezawodność i funkcjonalność mają fundamentalne znaczenie dla szeroko rozumianego bezpieczeństwa.

Posłuchaj
00:00
Spis treści

GaN jeszcze poczeka na upowszechnienie

W przypadku zasilaczy dużej mocy poprawa wielu ważnych parametrów technicznych wiąże się z użyciem nowych generacji podzespołów półprzewodnikowych. Dotyczy to wielu zagadnień, a przykładem może być mała moc pobierana z sieci bez obciążenia, która wynosi kilkadziesiąt miliwatów nawet w wydajnych, kilkusetwatowych zasilaczach przemysłowych. Aby zapewnić taki rewelacyjny wynik, konieczne jest użycie zaawansowanych kontrolerów scalonych, które potrafią dynamicznie zmieniać topologię konwersji energii w funkcji stopnia obciążenia, uruchamiają tryby oszczędnościowe, gdy zasilacz jest nieobciążony itp.

Zaawansowany kontroler zmienia też dynamicznie częstotliwość kluczowania tranzystorów po to, aby ograniczyć straty mocy wynikające z komutacji, a więc aby zapewnić większą sprawność zasilacza. Taki układ zwykle dzisiaj pracuje w topologii rezonansowej, która zapewnia małą emisję zaburzeń elektromagnetycznych i realizuje przełączanie tranzystorów w zerze napięcia lub prądu (ZVS, ZCS).

Ocena warunków biznesowych panujących na rynku zasilania w 2020 r.
 
Mimo pandemii, bez względu na trudności logistyczne wywołane lockdownami, które w 2020 roku dotykały wielu sektorów gospodarki światowej, warunki biznesowe panujące na rynku zasilaczy dużej mocy zostały ocenione tylko pozytywnie. Ubiegły rok dla co drugiej firmy z tego zestawienia okazał się zadowalający lub dobry, czasem nawet był bardzo dobry. Problemów z długimi czasami dostaw jeszcze nie było, dystrybutorzy martwili się głównie o to, czy popyt się utrzyma, a rozpoczęte projekty będą realizowane. Zasilacze trafiają do wszystkich sektorów rynku, przez co duży popyt i duża liczba specjalistycznych zastosowań skutecznie równoważą wszystkie negatywne zjawiska.

Kolejnym bardzo istotnym elementem są tranzystory przełączające, które powinny zapewnić małe straty na przewodzenie (jak najmniejszy spadek napięcia w czasie przewodzenia) oraz na komutację (w czasie przełączania). Dodatkowo tranzystory takie powinny mieć jak największe napięcie znamionowe. Zapewnia to oczywiście dużą odporność na przepięcia pojawiające się w sieci energetycznej, ale także ogranicza straty energii wynikające z konieczności tłumienia przepięć na transformatorze, powstających w wyniku przełączania.

Naturalnym kandydatem do nowoczesnej jednostki zasilającej są elementy wykonane z azotku galu, niemniej na razie nie widać na rynku, aby takie jednostki zasilającej się pojawiały masowo w ofertach. Rynek czeka na tanie tranzystory GaN oraz na ich dobrą dostępność. Na razie trafiają one głównie do elektrycznej motoryzacji, gdzie stanowią bazę konstrukcyjną inwerterów i konwerterów. W zasilaczach też niewątpliwie będą, ale prawdopodobnie gdy rynek dystrybucji się uspokoi i ceny ustabilizują.

Nowoczesne półprzewodniki pojawiają się też w układzie korekcji współczynnika mocy, który w jednostkach dużej mocy jest obowiązkowy, na wyjściu zasilacza, gdzie realizują układ prostownika synchronicznego oraz w obwodach sprzężenia zwrotnego. Dopiero razem całość zapewnia dużą funkcjonalność i imponujące wyniki konwersji przekraczające już 95%.

Jaka jest aktualna koniunktura na rynku?
 
Ocena aktualnej koniunktury w sektorze zasilaczy niewiele się różni od tej, którą pokazujemy na innym wykresie dla całego 2020 roku. Jest znacznie więcej wskazań na to, że warunki są bardzo dobre i tylko minimalnie wzrosła wielkość czerwonego pola z odpowiedziami, że sytuacja jest kiepska. Oznacza to, że sytuacja niewiele się zmienia, ale szczęśliwie zmiany są generalnie na plus. Z jednej strony rynek doczekał się ożywienia, odmrożenia inwestycji i nowych projektów, z drugiej strony wzrost jest hamowany przez kłopoty z dostawami. Zasilacze potrzebne są w praktycznie każdym urządzeniu i instalacji oraz branży, przez co strumień sprzedaży jest tutaj wyjątkowo szeroki. Duża liczba producentów, marek i szerokie portfolio produktów katalogowych a także to, że jednostki te nie potrzebują zaawansowanych układów cyfrowych powodują, że problemy rynku elektroniki w tym obszarze nie oddziałują silnie negatywnie na rozwój.
Spis treści
Powiązane treści
Zasilacze modułowe rack o dużej mocy
Kompaktowe zasilacze impulsowe do aplikacji profesjonalnych
Zobacz więcej w kategorii: Raporty
Projektowanie i badania
Projektowanie elektroniki
Komunikacja
Moduły do komunikacji bezprzewodowej
Pomiary
Aparatura do badań precompliance
Komunikacja
RFID, NFC, czyli zdalna identyfikacja
Zasilanie
Podzespoły półprzewodnikowe dużej mocy
Produkcja elektroniki
Chemia i materiały do produkcji elektroniki
Zobacz więcej z tagiem: Zasilanie
Gospodarka
Nowe wzmacniacze mocy GaAs firmy CML Micro dla urządzeń zasilanych bateryjnie
Technika
Kryteria wyboru konwertera DC-DC do aplikacji medycznych
Targi krajowe
Targi Energetyczne ENERGETICS
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów