用于大功率的三相AC-DC电源转换

Marotta Controls 宣布 PS11200（1-STEP产品线的第四个变体）的可用性和最终认证。该开关电源可提供 11,200 W 的全隔离输出功率，满载时效率为 91%。它旨在取代传统的 400-A 解决方案，这些解决方案通常会在更大的占地面积中产生未调节或松散调节的电源。PS11200 的额定功率为 11,200 W (28 VDC400 A)，三相输入功率为 115 VAC、50 Hz 至 800 Hz。

在接受电力电子新闻采访时，Marotta高级技术总监 Michael Germinario强调，PS11200 已通过所有必要的资格测试，以确保电源转换器在军用/重型运输机等常见恶劣环境中的可靠性和性能。 C-130 大力神货运飞机和 CH-47 支奴干运输直升机，以及无人机。

适用于恶劣环境的 AC 到 DC

转换三相交流电源所涉及的步骤会增加其自身的复杂性和组件，从而导致效率损失和质量增加。反过来，设计人员需要在尺寸、重量、功率和成本方面进行权衡。正如 Germinario 所说，AC-DC 1-STEP 的目的是最小化这些权衡。

1-STEP 在单个简化的转换步骤中将交流输入电源转换为直流输出电源，以减轻各种商业和军事应用中的重量、成本和风险。1-STEP转换器是一种电路解决方案，可在单个转换步骤中实现有源功率因数校正、输出电压调节和电气隔离。

Germinario 说：“1-STEP 还具有许多其他优势，例如更高的可靠性、更少的谐波失真以及提高或降低输出电压的能力，等等。”

“温度、湿度和冲击振动方面的性能是需要考虑的重要因素，”他补充道。“湿度与使用保形涂层保护电子设备有关。这就是我们需要关注的地方，以确保我们满足环境要求。这一重点适用于具有飞行价值的设计的所有方面。”

关键是首先通过最小化热负荷来实现最高效率。“我们使用碳化硅组件和高磁导率材料来提高效率，” Germinario 说。“但我们也在研究可能的实施方案中的 GaN FET。”

“碳化硅在电压和电流能力方面提供了更好的特性，这完全取决于您想要切换的速度以及选择设备时我们的RDS(on)有多低，”他补充道。“更快的开关可以导致更小的磁性设计。我们已经利用 SiC 和 GaN 器件来做到这一点。”

1-STEP 框图

SiC 在实现更高开关频率和低导通电阻方面优于硅的优势已得到广泛认可。与硅相比，碳化硅的大部分优势都与 SiC 的卓越材料特性有关，这会导致更快的开关速度和更低的损耗改进。然而，工程界普遍存在一种误解，即与最佳操作环境的设计和选择（栅极驱动和无源元件的选择）相关的挑战会降低收益，从而限制 SiC 器件的可用性。然而，这些问题已经得到解决，这些问题的解决方案使宽带隙组件的开发风险降低。

技术成熟度、性能以及由于数量和竞争增加而导致的成本显着降低是 SiC 器件被部署在越来越多的应用中的主要原因。

低开关损耗允许增加开关频率并减小无源元件（电容器、电感器）的尺寸，从而降低系统的成本、尺寸和重量。尺寸减小或多或少与频率的增加成正比。

审核编辑：刘清