现代电源管理技术的发展

来源:    日期:2012-2-23    浏览次数2589

一、前言:

  电源管理技术,也称作电源控制技术,它属于电力电子技术的范畴,是集电力变换、现代电子、网络组建、自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术,现今已被广泛应用到工业、能源、交通、信息、航空、国防、教育、文化等领域。

  全球的节能需求、数字技术的不断进步、分布式电源结构的日益增加和电子设备必须遵守的强制性能效规范需要,连同便携装置小型化多功能趋势是电源管理技术发展的推动力。

  二、电源管理技术种类的简介:

  1.模拟控制开关电源

  开关电源小型、轻量和高效率,被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,但它的模拟控制技术发展了很多年,各方面都比较成熟,但其无法克服固有的缺点:控制电路复杂,元器件比较多,不利于小型化的发展;控制电路一旦成型,很难修改,调试不方便;控制不灵活,复杂的控制方法也难以用模拟方法实现。

  2.数字控制开关电源

  数字控制的开关电源不可避免地存在以下问题:AD转换器的速度和精度成反比。它有以下两种实现方式:

  第一种是单片机通过外接A/D转换芯片进行采样,采样后对得到的数据进行运算和调节,再把结果通过D/A转换后传到PWM芯片中,实现单片机对开关电源的开关电源间接控制。

  第二种是通过高性能数字芯片如DSP对电源实现直接控制,数字芯片完成信号采样AD转换和PWM输出等工作,由于输出的数字PWM信号功率不足以驱动开关管,需通过一个驱动芯片进行开关管的驱动。

  3.电源控制处理器

  随着数字芯片和电源技术的发展,现在出现了为电源控制而开发出来的电源控制处理器,它的控制处理器主要由高速AD转换器、数字PID补偿器和数字PWM输出三部分组成。反馈环路的控制由它来完成,中央处理器作为管理模块应用在电源上。

  4.KMV电源控制(Power Control)

  在北美和欧洲市场,相对普及的Remote Reset服务也被称为PowerControl,它们常被应用在服务器异常、死机、或远程管理操作失误导致无法连接服务器的场合。使用该服务,用户可以通过WEB页面管理自用服务器的重启功能。国际对于网络电源控制的应用起源于上世纪90年代。美国及加拿大地区(即北美地区)的数据中心对这项业务简称为RemoteReset Port,这些数据中心对于这项功能的普及率已经达到了85%以上。

  它具有以下好处:

  1)降低成本――只需要一组或少数几组键盘、显示器及鼠标,就可以控制与管理许多台服务器。这不只会降低硬件成本,还可以空出更多宝贵的空间,此外还能降低对于电力与空调系统的需求。

  2)提升企业连续性――允许以“独立于网络外的方式访问公司的服务器及其它IT设备。即使企业网络本身出现故障,IT人员仍然能够访问、控制及管理公司的服务器。

  3)不受限于硬件平台与操作系统――可以在不同的服务器环境运作,如HP、IBM 及Sun,可执行各种不同的操作系统,例如Solaris、Unix 或 Windows。

  5.网络电源控制器PowerBox

  在国内,有公司研发并主推的PowerBox网络电源控制器特别突出了产品的“智能和“无人值守的健康管理概念,它在国内外KMV电源控制(PowerControl)最优成果的基础上,引入以太网络、多途径无线网络、语音服务等新颖的通讯手段,并使用自主研发的控制芯片以设置时间任务触发和条件任务触发的方式构成了可远程管理和计划管理的电源分配单元。

  而关于它的优点则更胜一筹:

  1)把管理权更多分配给用户,从根本上延长了用户各种服务的有效在线时间。这样既能保证最终客户重启服务器的时效性,又可以有效避免由于人工误操作而造成的损失,解决了原有服务对人工的依赖性,而且电能、温度、湿度等供电和机房环境因子也可随心查看。同时这也有利于终端用户对自己的设备管理情况进行实时了解,便于供需双方的透明监督。

  2)减少利益各方的管理费用。7×24的无人值守式自监控服务,真正的做到了时刻对虚拟设备的监控,缩短了设备异常时的自响应时间,减少了由于异常原因而导致的损失,从而推动了IT管理事业的进一步发展。

  3)简约高效可靠。软件界面友好明朗,硬件组建和维护时间短,可集中布线,节约机柜空间。它同时兼有可靠的故障保持设计、单一设备点名或轮检灯点名功能、计划任务管理和日志查询和管理功能、温湿度和供电状态显示功能、某些型号的液晶显示屏和查询触摸块功能等。

  三、电源控制和功能的全软体化

  随着电源控制的网络化、远程化、智能化及其功能的模块化和全软件化,网络电源控制器将不可避免地被广大企事业或家庭、个人等接受和应用,以下两点特性将备受瞩目。

  1.更易实现电源的网络化功能,同时降低成本。

  2.产品的生产、调试过程大幅简化。输出电压、保护点等参数均可由软件直接设定,无须人员调试,更加符合现代规模化生产节奏。

  四、结语

  随着互联网在中国的普及,新一代的电源控制电路要提供时序、占空比控制、故障保护、回路调节和电源开关控制等功能。而提高电源效率、降低待机功耗、高功率密度、高可靠性、高集成度和低成本是电源管理技术的发展趋势。

  鉴于新的通信和联网要求是市场发展的必然选择,而公平有效的电源管理是企业全新发展的一个不可或缺的推力,因此,恒安科技的网络电源控制器PowerBox系列将为新的IT行业健康发展提供更好的技术和管理支撑

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