1、行業(yè)技術(shù)水平

    高頻開關(guān)電源技術(shù)是一種綜合了功率變換技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、通信技術(shù)、熱設(shè)計、電磁兼容性設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制程控制等領(lǐng)域的交叉學(xué)科。從其輸出特性上分為交流電源和直流電源兩大類。從其技術(shù)發(fā)展過程來看，主要經(jīng)歷了線性電源、相控電源和開關(guān)電源三個發(fā)展階段。相對于開關(guān)電源，相控電源的紋波大、諧波干擾大，穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度差，效率低、噪音大、體積大，監(jiān)控系統(tǒng)不完善，難以滿足綜合自動化及無人值守變電站或發(fā)電廠的要求。高頻開關(guān)電源具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度高、體積小、重量輕、效率高、輸出紋波及諧波失真小、無噪音污染、自動化程度高等優(yōu)點，從而取代了相控電源，成為了電源產(chǎn)品的發(fā)展方向。電源系統(tǒng)的設(shè)計理念也因此完成了從工頻 1+1 主從備份到高頻N+1 冗余備份的改變，大幅度提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性，降低了系統(tǒng)成本。

    產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)《2015-2020年中國智能電網(wǎng)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)前景研究報告》顯示

    隨著技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源經(jīng)歷了從硬開關(guān)技術(shù)到軟開關(guān)技術(shù)的轉(zhuǎn)變。軟開關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為功率變換技術(shù)的主流發(fā)展方向。軟開關(guān)技術(shù)具有可靠性高、效率高、電磁干擾小等特點。目前軟開關(guān)技術(shù)在高頻開關(guān)電源中的應(yīng)用已相當(dāng)成熟，代表性的技術(shù)有相移軟開關(guān)技術(shù)和諧振式軟開關(guān)技術(shù)。相移軟開關(guān)技術(shù)可實現(xiàn)一定負(fù)載范圍內(nèi)的軟開關(guān)，但其在輕載時無法保證軟開關(guān)，重載時存在占空比丟失現(xiàn)象。諧振式軟開關(guān)技術(shù)可實現(xiàn)諧振電路主拓?fù)涞能涢_關(guān)，但存在控制難度大、穩(wěn)定性不足，難以實現(xiàn)產(chǎn)品化的缺點。“諧振電壓控制型功率變換器”技術(shù)提供了一種以輸出電壓為外環(huán)，以諧振電壓為內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制模式，實現(xiàn)了諧振式功率變換主拓?fù)涞娜�程軟開關(guān)，大幅提升了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率、功率密度和可靠性。該技術(shù)的成功應(yīng)用使得諧振式軟開關(guān)電源產(chǎn)品在應(yīng)用中穩(wěn)定性、可靠性更高，引領(lǐng)了行業(yè)技術(shù)潮流。

    2、行業(yè)發(fā)展趨勢

    （1）模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化

    模塊化設(shè)計是高頻開關(guān)電源的重要特色之一。它具有安裝便捷、維護(hù)方便、系統(tǒng)可靠性高等特點。正是由于高頻開關(guān)電源具備了輕巧、緊湊的模塊化設(shè)計，才使得電力、通信的直流供電系統(tǒng)設(shè)計理念發(fā)生了革命性的變化，直流供電系統(tǒng)由原來的 1+1 主從備份轉(zhuǎn)化為 N+1 冗余備份，大大降低了系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)的性能和可靠程度。模塊化設(shè)計的直流供電系統(tǒng)擴(kuò)容方便，可以輕松的將原系統(tǒng)的容量增加為原來的幾倍甚至十幾倍。模塊化改變了不間斷供電系統(tǒng)設(shè)計理念，提高了系統(tǒng)的電氣性能、可靠性和智能化水平，降低了系統(tǒng)制造成本，直接促進(jìn)了開關(guān)電源產(chǎn)品的技術(shù)升級和廣泛應(yīng)用。

    電源模塊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是為了使所有的產(chǎn)品具有統(tǒng)一性和可互換性。如今各個行業(yè)所出臺的一些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對電源的電氣性能和防護(hù)等級等做出了統(tǒng)一的規(guī)范，使得電源生產(chǎn)企業(yè)逐步向著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，但是對產(chǎn)品外觀尺寸、安裝方式、散熱方式、接口定義、命名方式等并沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，目前各家企業(yè)都有自己的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，難以實現(xiàn)互換，造成了電源設(shè)備管理和維護(hù)的障礙，因此電源模塊的標(biāo)準(zhǔn)化是業(yè)界的重要趨勢之一。

    （2）高效率、高功率密度、低成本

    效率更高、重量更輕、尺寸更小、成本更低一直是電源產(chǎn)品的發(fā)展方向。高轉(zhuǎn)換效率、高功率密度和先進(jìn)的工藝不僅提高了產(chǎn)品品質(zhì)，也可以降低產(chǎn)品的成本，達(dá)到節(jié)約材料、節(jié)約能源的目的。

    隨著功率變換技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計、制作工藝水平的提高，以及市場需求的推動，電源產(chǎn)品的功率密度逐步成為評價其競爭力的重要指標(biāo)之一。從工頻相控電源到高頻開關(guān)電源，功率密度提高了數(shù)十倍，帶來了小型化、輕量化和低成本等諸多優(yōu)勢，代表了該領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。

    （3）智能化程度進(jìn)一步提高

    電力操作電源系統(tǒng)智能化程度的提高主要包含兩個方面。一方面是充電模塊自身的智能化，另一方面是系統(tǒng)監(jiān)控的智能化。

    充電模塊的智能化主要體現(xiàn)在具備自我實時監(jiān)測和記錄功能，可進(jìn)行故障檢測、故障定位；可實現(xiàn)遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測、遠(yuǎn)程故障檢測、故障定位和故障排除；具備完善可靠的故障退出機(jī)制及自身監(jiān)測系統(tǒng)冗余配置，提高了其工作的可靠性。 系統(tǒng)監(jiān)控的智能化主要體現(xiàn)在對系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境狀態(tài)、動力狀態(tài)等進(jìn)行實時監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電力機(jī)房遠(yuǎn)程遙控管理功能，使電力行業(yè)機(jī)房監(jiān)控達(dá)到無人或少人值守，為機(jī)房的高效管理和安全運(yùn)營提供有力的保證。監(jiān)控系統(tǒng)可分為前端采集處理、數(shù)據(jù)傳輸以及后臺監(jiān)控管理部分。三者有效的結(jié)合保證該系統(tǒng)能夠?qū)崟r、快速、準(zhǔn)確地將設(shè)備現(xiàn)場的圖像和數(shù)據(jù)回傳到監(jiān)控中心。

    （4）全數(shù)字化控制

    電源的控制已經(jīng)由模擬控制、模數(shù)混合控制，進(jìn)入到全數(shù)字控制階段。全數(shù)字控制具有更強(qiáng)的抗干擾能力，可以更快速靈活的實現(xiàn)設(shè)計理念，縮短開發(fā)周期。數(shù)字芯片的一致性好，適合大規(guī)模生產(chǎn)。全數(shù)字化控制集成度越來越高，可以縮小控制電路的體積和功耗。數(shù)字化控制和數(shù)字化均流技術(shù)的普及有利于提高模塊設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化水平，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的發(fā)展。同時可大幅提高開關(guān)頻率，提高產(chǎn)品的功率密度。全數(shù)字化控制可以實現(xiàn)在線編程，制作可編程電源滿足不同用戶的各種特殊需求等。全數(shù)字控制作為一個新的發(fā)展趨勢，已經(jīng)在許多功率變換設(shè)備中得到應(yīng)用。

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