आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स और बिजली प्रौद्योगिकी का विकास

वर्तमान में, ऊर्जा की बचत, प्रतिभा की बचत, स्वचालन, खुफिया और विद्युत एकीकरण की नींव के रूप में, बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स उच्च आवृत्ति अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी, मॉड्यूलर हार्डवेयर संरचना और हरित उत्पाद प्रदर्शन की दिशा में विकसित हो रहा है। निकट भविष्य में, पावर इलेक्ट्रॉनिक तकनीक बिजली प्रौद्योगिकी को अधिक परिपक्व, किफायती और व्यावहारिक बना देगी, और उच्च दक्षता और उच्च गुणवत्ता वाली बिजली के संयोजन को प्राप्त करेगी। 1. पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी का विकास आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी की विकास दिशा पारंपरिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स से एक बदलाव है, जो समस्याओं से निपटने के लिए कम आवृत्ति प्रौद्योगिकी पर केंद्रित है, आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, जो उच्च आवृत्ति प्रौद्योगिकी पर केंद्रित है। 1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में सिलिकॉन रेक्टिफायर उपकरणों से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक शुरू हुई। इसके विकास ने क्रमिक रूप से रेक्टिफायर युग, इन्वर्टर युग और आवृत्ति कनवर्टर युग का अनुभव किया है, और कई नए क्षेत्रों में बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को बढ़ावा दिया है। 1980 के दशक के अंत और 1990 के दशक की शुरुआत में, पावर MOSFETs और IGBTs द्वारा प्रस्तुत पावर सेमीकंडक्टर कम्पोजिट डिवाइस, जो उच्च आवृत्ति, उच्च वोल्टेज और बड़े करंट को एकीकृत करते हैं, 1980 के दशक के अंत और 1990 के दशक की शुरुआत में विकसित किए गए थे, जो दर्शाता है कि पारंपरिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक ने आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स युग। १.१ रेक्टिफायर के युग में उच्च-शक्ति औद्योगिक बिजली बिजली आवृत्ति (५० हर्ट्ज) एसी जनरेटर द्वारा प्रदान की जाती है, लेकिन लगभग २०% विद्युत ऊर्जा डीसी के रूप में खपत होती है, जिनमें से सबसे विशिष्ट इलेक्ट्रोलिसिस (अलौह धातु) है और रासायनिक कच्चे माल के लिए डीसी इलेक्ट्रोलिसिस की आवश्यकता होती है), ट्रैक्शन (इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव, इलेक्ट्रिक ड्राइव डीजल लोकोमोटिव, सबवे लोकोमोटिव, अर्बन ट्रॉलीबस, आदि) और डीसी ड्राइव (स्टील रोलिंग, पेपर मेकिंग, आदि) तीन प्रमुख क्षेत्र हैं। उच्च शक्ति वाले सिलिकॉन रेक्टिफायर उच्च दक्षता के साथ विद्युत आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित कर सकते हैं। इसलिए, 1960 और 1970 के दशक में, उच्च शक्ति वाले सिलिकॉन रेक्टिफायर्स और थायरिस्टर्स के विकास और अनुप्रयोग को बहुत विकसित किया गया है। उस समय, चीन में सिलिकॉन रेक्टिफायर कारखानों की बड़े पैमाने पर स्थापना में तेजी आई थी। वर्तमान में देश में सिलिकॉन रेक्टिफायर बनाने वाले बड़े और छोटे सेमीकंडक्टर निर्माता उस समय के उत्पाद हैं। १.२ इनवर्टर का युग १९७० के दशक में, दुनिया भर में ऊर्जा संकट था, और एसी मोटर्स [जीजी] #३९; उनके उल्लेखनीय ऊर्जा-बचत प्रभावों के कारण आवृत्ति रूपांतरण गति तेजी से विकसित हुई। चर आवृत्ति गति विनियमन की प्रमुख तकनीक प्रत्यक्ष धारा को 0-100Hz के प्रत्यावर्ती धारा में बदलना है। 1970 और 1980 के दशक में, चर आवृत्ति गति विनियमन उपकरणों के लोकप्रिय होने के साथ, उच्च शक्ति इनवर्टर के लिए उपयोग किए जाने वाले थायरिस्टर्स, विशाल पावर ट्रांजिस्टर (जीटीआर) और गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जीटी 0) उस समय बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के नायक बन गए। इसी तरह के अनुप्रयोगों में उच्च वोल्टेज डीसी आउटपुट, स्थिर प्रतिक्रियाशील शक्ति गतिशील मुआवजा आदि शामिल हैं। इस समय, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक सुधार और उलटा हासिल करने में सक्षम है, लेकिन ऑपरेटिंग आवृत्ति कम है, केवल कम आवृत्ति रेंज तक ही सीमित है। 1.3 आवृत्ति कन्वर्टर्स का युग 1980 के दशक में, बड़े पैमाने पर और बहुत बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास ने आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास की नींव रखी है। एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी और उच्च-वोल्टेज और उच्च-वर्तमान प्रौद्योगिकी की ठीक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी को व्यवस्थित रूप से मिलाकर, पूरी तरह से नियंत्रित बिजली उपकरणों का एक नया बैच उभरा है, सबसे पहले, बिजली एमओएसएफईटी का आगमन, जिसने छोटे विकास का नेतृत्व किया है और मध्यम बिजली की आपूर्ति उच्च आवृत्तियों, और फिर इन्सुलेटेड फाटकों के लिए होती है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) के उद्भव ने उच्च आवृत्तियों के लिए बड़े और मध्यम आकार की बिजली आपूर्ति के विकास के अवसर लाए हैं। MOSFET और IGBT की क्रमिक उपस्थिति पारंपरिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स से आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में परिवर्तन का संकेत है। आंकड़ों के अनुसार, 1995 के अंत तक, पावर MOSFETs और GTRs पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस मार्केट में बराबर हिस्सेदारी पर पहुंच गए थे, और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में GTR को बदलने के लिए IGBTs का उपयोग एक निष्कर्ष पर पहुंच गया है। नए उपकरणों का विकास न केवल एसी मोटर आवृत्ति रूपांतरण गति विनियमन के लिए एक उच्च आवृत्ति प्रदान करता है, इसके प्रदर्शन को अधिक पूर्ण और विश्वसनीय बनाता है, बल्कि आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक तकनीक को उच्च आवृत्ति की ओर विकसित करने में सक्षम बनाता है, जो एक उच्च दक्षता, सामग्री- बिजली के उपकरणों के लिए बचत और ऊर्जा की बचत, और छोटे और हल्के वजन का एहसास, मेक्ट्रोनिक्स और इंटेलिजेंस एक महत्वपूर्ण तकनीकी आधार प्रदान करते हैं। 2. आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स के अनुप्रयोग क्षेत्र 2.1 कंप्यूटर उच्च दक्षता हरित बिजली की आपूर्ति कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास ने मानव जाति को सूचना समाज में ले जाया है, और साथ ही बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास को बढ़ावा दिया है। 1980 के दशक में, कंप्यूटरों ने स्विचिंग बिजली की आपूर्ति को पूरी तरह से अपनाया, कंप्यूटर बिजली की आपूर्ति के प्रतिस्थापन को पूरा करने का बीड़ा उठाया। फिर स्विचिंग पावर सप्लाई टेक्नोलॉजी ने एक के बाद एक इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल उपकरण के क्षेत्र में प्रवेश किया है। कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, हरित कंप्यूटर और हरित बिजली की आपूर्ति का प्रस्ताव किया गया है। ग्रीन कंप्यूटर आमतौर पर व्यक्तिगत कंप्यूटर और संबंधित उत्पादों को संदर्भित करते हैं जो पर्यावरण के लिए हानिकारक नहीं हैं। हरित बिजली आपूर्ति हरे कंप्यूटर से संबंधित उच्च दक्षता वाली बिजली-बचत बिजली आपूर्ति को संदर्भित करती है। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी के अनुसार [जीजी] #39;एस [जीजी] उद्धरण;एनर्जी स्टार [जीजी] उद्धरण; 17 जून, 1999 को योजना, डेस्कटॉप यदि किसी प्रकार के व्यक्तिगत कंप्यूटर या संबंधित परिधीय उपकरण की बिजली की खपत स्लीप अवस्था में 30 वाट से कम है, तो यह हरे कंप्यूटर की आवश्यकताओं को पूरा करता है। बिजली की खपत को कम करने के लिए बिजली दक्षता में सुधार मौलिक तरीका है। जहां तक ​​मौजूदा 200-वाट स्विचिंग बिजली आपूर्ति का संबंध है, जिसकी दक्षता 75% है, बिजली की आपूर्ति स्वयं 50 वाट ऊर्जा की खपत करती है। 2.2 संचार के लिए उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति संचार उद्योग के तेजी से विकास ने संचार बिजली आपूर्ति के विकास को बहुत बढ़ावा दिया है। उच्च-आवृत्ति लघु स्विचिंग बिजली की आपूर्ति और इसकी तकनीक आधुनिक संचार बिजली आपूर्ति प्रणालियों की मुख्यधारा बन गई है। संचार क्षेत्र में, रेक्टिफायर को आमतौर पर प्राथमिक बिजली की आपूर्ति कहा जाता है, और डीसी-डीसी (डीसी / डीसी) कनवर्टर को माध्यमिक बिजली की आपूर्ति कहा जाता है। प्राथमिक बिजली आपूर्ति का कार्य 48V के नाममात्र मूल्य के साथ एकल-चरण या तीन-चरण एसी पावर ग्रिड को डीसी बिजली की आपूर्ति में बदलना है। वर्तमान में, प्रोग्राम-नियंत्रित स्विच के लिए प्राथमिक बिजली आपूर्ति में, पारंपरिक चरण-नियंत्रित विनियमित बिजली आपूर्ति को उच्च-आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति से बदल दिया गया है। उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति (स्विचिंग रेक्टिफायर एसएमआर के रूप में भी जाना जाता है) एमओएसएफईटी या आईजीबीटी की उच्च आवृत्ति के माध्यम से काम करती है, और स्विचिंग आवृत्ति इसे आमतौर पर उच्च दक्षता और लघुकरण प्राप्त करने के लिए 50-100kHz की सीमा में नियंत्रित किया जाता है। हाल के वर्षों में, स्विचिंग रेक्टिफायर की शक्ति क्षमता का विस्तार जारी है, और एकल इकाई की क्षमता 48V / 12.5A, 48V / 20A से 48V / 200A, 48V / 400A तक बढ़ गई है। संचार उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के एकीकृत परिपथों के कारण, उनकी बिजली आपूर्ति वोल्टेज भी भिन्न होती है। संचार बिजली आपूर्ति प्रणाली में, एक उच्च-शक्ति घनत्व उच्च आवृत्ति डीसी-डीसी पृथक बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का उपयोग मध्यवर्ती बस वोल्टेज (आमतौर पर 48 वी डीसी) को विभिन्न डीसी वोल्टेज में बदलने के लिए किया जाता है, जो नुकसान को कम कर सकता है, रखरखाव की सुविधा प्रदान कर सकता है, और स्थापित करने और बढ़ाने के लिए बहुत सुविधाजनक हैं। आम तौर पर, इसे सीधे मानक नियंत्रण बोर्ड पर स्थापित किया जा सकता है, और माध्यमिक बिजली आपूर्ति की आवश्यकता उच्च शक्ति घनत्व है। जैसे-जैसे संचार क्षमता बढ़ती जाएगी, संचार बिजली आपूर्ति क्षमता भी बढ़ती रहेगी। 2.3 डीसी-डीसी (डीसी/डीसी) कनवर्टर डीसी/डीसी कनवर्टर एक निश्चित डीसी वोल्टेज को एक चर डीसी वोल्टेज में बदल देता है। इस तकनीक का व्यापक रूप से ट्रॉलीबस, सबवे ट्रेनों और इलेक्ट्रिक वाहनों की गतिहीन गति परिवर्तन में उपयोग किया जाता है। नियंत्रण, एक ही समय में, उपर्युक्त नियंत्रण सुचारू रूप से तेज, तेज प्रतिक्रिया, और एक ही समय में ऊर्जा की बचत के प्रभाव को प्राप्त करने के प्रदर्शन को प्राप्त करता है। वैरिस्टर को डीसी चॉपर से बदलने से बिजली (20-30)% की बचत हो सकती है। डीसी चॉपर न केवल वोल्टेज (स्विचिंग पावर सप्लाई) को नियंत्रित कर सकता है, बल्कि ग्रिड साइड पर हार्मोनिक करंट शोर को भी प्रभावी ढंग से दबा सकता है। संचार बिजली आपूर्ति के द्वितीयक बिजली डीसी/डीसी कनवर्टर का व्यावसायीकरण किया गया है। मॉड्यूल उच्च-आवृत्ति पीडब्लूएम तकनीक को अपनाता है, स्विचिंग आवृत्ति लगभग 500kHz है, और बिजली घनत्व 5WW20W / in3 है। बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट के विकास के साथ, बिजली आपूर्ति मॉड्यूल को छोटा करने की आवश्यकता होती है, इसलिए स्विचिंग आवृत्ति को लगातार बढ़ाना और नए सर्किट टोपोलॉजी को अपनाना आवश्यक है। वर्तमान में, कुछ कंपनियों ने दो प्रकार के शून्य-वर्तमान स्विचिंग और शून्य-वोल्टेज स्विचिंग प्रौद्योगिकियों का विकास और उत्पादन किया है। माध्यमिक बिजली आपूर्ति मॉड्यूल की शक्ति घनत्व में काफी सुधार हुआ है। २.४ अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (यूपीएस) अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (यूपीएस) एक उच्च-विश्वसनीयता और उच्च-प्रदर्शन वाली बिजली आपूर्ति है जो कंप्यूटर, संचार प्रणालियों और ऐसे अवसरों के लिए आवश्यक है जिसमें निर्बाध प्रावधान की आवश्यकता होती है। एसी मेन इनपुट को रेक्टिफायर द्वारा डीसी में परिवर्तित किया जाता है, ऊर्जा का एक हिस्सा बैटरी पैक में चार्ज किया जाता है, और ऊर्जा का दूसरा हिस्सा इन्वर्टर द्वारा एसी में परिवर्तित किया जाता है, और ट्रांसफर स्विच के माध्यम से लोड को भेजा जाता है। इन्वर्टर के विफल होने पर भी लोड को ऊर्जा प्रदान करने के लिए, एक अन्य बैकअप पावर स्रोत को पावर ट्रांसफर स्विच के माध्यम से महसूस किया जाता है। आधुनिक यूपीएस आमतौर पर पल्स चौड़ाई मॉडुलन तकनीक और आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे पावर एमओएसएफईटी और आईजीबीटी को अपनाता है। बिजली की आपूर्ति के शोर को कम किया जा सकता है, और दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार किया जा सकता है। माइक्रोप्रोसेसर सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर प्रौद्योगिकी की शुरूआत यूपीएस के बुद्धिमान प्रबंधन, दूरस्थ रखरखाव और दूरस्थ निदान का एहसास कर सकती है। वर्तमान में, ऑनलाइन यूपीएस की अधिकतम क्षमता 600kVA तक पहुंच सकती है। अल्ट्रा-छोटे यूपीएस का विकास भी बहुत तेज है, और विभिन्न विशिष्टताओं जैसे 0.5kVA, lVA, 2kVA, और 3kVA वाले उत्पाद हैं। २.५ इन्वर्टर बिजली की आपूर्ति इन्वर्टर बिजली की आपूर्ति मुख्य रूप से एसी मोटर्स के आवृत्ति रूपांतरण और गति विनियमन के लिए उपयोग की जाती है, और इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम में इसकी स्थिति अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होती जा रही है, और इसने भारी ऊर्जा-बचत प्रभाव प्राप्त किया है। इन्वर्टर बिजली आपूर्ति का मुख्य सर्किट एसी-डीसी-एसी योजना को अपनाता है। औद्योगिक आवृत्ति बिजली की आपूर्ति को एक रेक्टिफायर के माध्यम से एक निश्चित डीसी वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है, और फिर उच्च शक्ति ट्रांजिस्टर या आईजीबीटी से बना एक पीडब्लूएम उच्च आवृत्ति कनवर्टर डीसी वोल्टेज को वोल्टेज और आवृत्ति चर एसी आउटपुट में बदल देता है। बिजली की आपूर्ति का आउटपुट वेवफॉर्म साइन वेव के समान होता है। स्टीप्लेस गति विनियमन प्राप्त करने के लिए एसी एसिंक्रोनस मोटर्स को चलाने के लिए प्रयुक्त होता है। 400kVA से नीचे के इन्वर्टर बिजली आपूर्ति श्रृंखला के उत्पाद अंतरराष्ट्रीय स्तर पर सामने आए हैं। 1980 के दशक की शुरुआत में, जापान के तोशिबा ने पहली बार एयर कंडीशनर के लिए एसी आवृत्ति रूपांतरण गति विनियमन तकनीक लागू की। १९९७ तक, जापान में घरेलू एयर कंडीशनरों में इसकी हिस्सेदारी ७०% से अधिक हो गई है। इन्वर्टर एयर कंडीशनर में आराम और ऊर्जा की बचत के फायदे हैं। इन्वर्टर एयर कंडीशनर पर घरेलू शोध 1990 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ। 1996 में, इन्वर्टर एयर कंडीशनर का उत्पादन करने के लिए उत्पादन लाइन शुरू की गई थी, जो धीरे-धीरे इन्वर्टर एयर कंडीशनर के विकास और उत्पादन के लिए एक हॉट स्पॉट बन गई। यह उम्मीद की जाती है कि चरमोत्कर्ष 2000 के आसपास बनेगा। इन्वर्टर बिजली की आपूर्ति के अलावा, इन्वर्टर एयर कंडीशनर को इन्वर्टर गति विनियमन के लिए उपयुक्त कंप्रेसर मोटर की भी आवश्यकता होती है। नियंत्रण रणनीति का अनुकूलन और कार्यात्मक घटकों का चयन एयर कंडीशनर इन्वर्टर बिजली आपूर्ति की आगे की विकास दिशा है। 2.6 उच्च आवृत्ति इन्वर्टर रेक्टिफायर वेल्डिंग मशीन बिजली की आपूर्ति उच्च आवृत्ति इन्वर्टर सुधार वेल्डिंग मशीन बिजली की आपूर्ति एक उच्च प्रदर्शन, कुशल, और सामग्री-बचत नई वेल्डिंग मशीन बिजली की आपूर्ति है, जो आज की विकास दिशा का प्रतिनिधित्व करती है [जीजी] #39; एस वेल्डिंग मशीन बिजली की आपूर्ति। आईजीबीटी उच्च क्षमता वाले मॉड्यूल के व्यावसायीकरण के कारण, इस प्रकार की बिजली आपूर्ति में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन बिजली की आपूर्ति ज्यादातर एसी-डीसी-एसी-डीसी (एसी-डीसी-एसी-डीसी) रूपांतरण विधि को अपनाती है। 50Hz प्रत्यावर्ती धारा को पूर्ण पुल सुधार के माध्यम से प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित किया जाता है, और IGBT से बना PWM उच्च-आवृत्ति रूपांतरण भाग प्रत्यक्ष धारा को 20kHz की उच्च आवृत्ति आयताकार तरंग में बदल देता है, जो एक उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर द्वारा युग्मित, सुधारा और फ़िल्टर किया जाता है, और एक स्थिर प्रत्यक्ष धारा बन जाती है, जिसका उपयोग चाप बिजली की आपूर्ति के लिए किया जाता है। वेल्डिंग मशीन बिजली की आपूर्ति की खराब काम करने की स्थिति, और लगातार शॉर्ट-सर्किट, आर्किंग और ओपन-सर्किट वैकल्पिक परिवर्तनों के कारण, उच्च आवृत्ति इन्वर्टर रेक्टिफायर वेल्डिंग मशीन बिजली आपूर्ति की कामकाजी विश्वसनीयता सबसे महत्वपूर्ण मुद्दा बन गई है, और यह उपयोगकर्ताओं का सबसे अधिक चिंतित मुद्दा भी है। . एक माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) संबंधित नियंत्रक के रूप में, कई मापदंडों और कई सूचनाओं के निष्कर्षण और विश्लेषण के माध्यम से, सिस्टम की विभिन्न कार्य स्थितियों की भविष्यवाणी करने का उद्देश्य प्राप्त किया जाता है, और सिस्टम को पहले से समायोजित और संसाधित किया जा सकता है इस समस्या को हल करने के लिए। वर्तमान उच्च-शक्ति आईजीबीटी इन्वर्टर बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार करें। विदेशी इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन 300A की रेटेड वेल्डिंग करंट, 60% की लोड अवधि, 60 से 75V का एक पूर्ण लोड वोल्टेज, 5 से 300A की वर्तमान समायोजन रेंज और 29kg का वजन प्राप्त कर सकती है। 2.7 हाई-पावर स्विचिंग हाई-वोल्टेज डीसी पावर सप्लाई हाई-पावर स्विचिंग हाई-वोल्टेज डीसी बिजली की आपूर्ति व्यापक रूप से इलेक्ट्रोस्टैटिक धूल हटाने, पानी की गुणवत्ता में सुधार, चिकित्सा एक्स-रे मशीनों और सीटी मशीनों जैसे बड़े उपकरणों में उपयोग की जाती है। वोल्टेज 50～l59kV जितना अधिक है, वर्तमान 0.5A से ऊपर है, और शक्ति 100kW तक है। 1970 के दशक से, जापान में कुछ कंपनियों ने इन्वर्टर तकनीक को अपनाया है, जो सुधार के बाद मुख्य शक्ति को लगभग 3kHz की मध्यवर्ती आवृत्ति में परिवर्तित करती है, और फिर इसे बढ़ा देती है। 1980 के दशक में, उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी तेजी से विकसित हुई। जर्मनी [जीजी] #39;s सीमेंस बिजली आपूर्ति की स्विचिंग आवृत्ति को 20kHz से अधिक तक बढ़ाने के लिए मुख्य स्विचिंग तत्व के रूप में पावर ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है। ड्राई-टाइप ट्रांसफॉर्मर तकनीक को उच्च-आवृत्ति और उच्च-वोल्टेज बिजली की आपूर्ति पर सफलतापूर्वक लागू किया जाता है, और उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर तेल टैंक को समाप्त कर दिया जाता है, जो ट्रांसफार्मर सिस्टम की मात्रा को और कम कर देता है। घरेलू स्तर पर, इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर हाई-वोल्टेज डीसी बिजली की आपूर्ति विकसित की गई है। मुख्य डीसी में सुधारा गया है, और पूर्ण-पुल शून्य-वर्तमान स्विच श्रृंखला गुंजयमान इन्वर्टर सर्किट का उपयोग डीसी वोल्टेज को उच्च आवृत्ति वोल्टेज में उलटा करने के लिए किया जाता है, और फिर उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर को बढ़ावा दिया जाता है, और अंत में सुधारा जाता है यह डीसी उच्च है वोल्टेज। प्रतिरोधक लोड स्थितियों के तहत, आउटपुट डीसी वोल्टेज 55kV तक पहुंच जाता है, वर्तमान 15mA तक पहुंच जाता है, और ऑपरेटिंग आवृत्ति 25.6kHz है। 2.8 जब सक्रिय पावर फिल्टर के पारंपरिक एसी-डीसी (एसी-डीसी) कनवर्टर को चालू किया जाता है, तो यह बड़ी मात्रा में हार्मोनिक करंट को पावर ग्रिड में इंजेक्ट करेगा, जिससे हार्मोनिक नुकसान और हस्तक्षेप होगा, और साथ ही, डिवाइस का पावर फैक्टर ग्रिड की तरफ खराब हो जाएगा। घटना, तथाकथित [जीजी] उद्धरण; बिजली प्रदूषण [जीजी] उद्धरण, उदाहरण के लिए, जब अनियंत्रित सुधार और संधारित्र फ़िल्टरिंग, ग्रिड पक्ष पर तीसरी हार्मोनिक सामग्री (70～80)% तक पहुंच सकती है, और शक्ति कारक ग्रिड की तरफ केवल 0.5～0.6 है। सक्रिय पावर फ़िल्टर एक नए प्रकार का पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो गतिशील रूप से हार्मोनिक्स को दबा सकता है। यह पारंपरिक एलसी फिल्टर की कमियों को दूर कर सकता है और एक आशाजनक हार्मोनिक दमन विधि है। फिल्टर एक ब्रिज स्विचिंग पावर कन्वर्टर और एक विशिष्ट नियंत्रण सर्किट से बना है। न केवल आउटपुट वोल्टेज को वापस फीड किया जाता है, बल्कि औसत इनपुट करंट को भी वापस फीड किया जाता है; (२) करंट लूप रेफरेंस सिग्नल वोल्टेज लूप एरर सिग्नल और फुल-वेव रेक्टिफाइड वोल्टेज सैंपलिंग सिग्नल का उत्पाद है। 2.9 वितरित स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रणाली वितरित बिजली आपूर्ति प्रणाली बुनियादी घटकों के रूप में कम-शक्ति मॉड्यूल और बड़े पैमाने पर नियंत्रण एकीकृत सर्किट का उपयोग करती है, और बिल्डिंग ब्लॉक-शैली, बुद्धिमान उच्च-शक्ति बिजली आपूर्ति बनाने के लिए नवीनतम सिद्धांतों और तकनीकी उपलब्धियों का उपयोग करती है, ताकि मजबूत करंट बनाया जा सके और कमजोर करंट का टाइट इंटीग्रेशन हाई-पावर कंपोनेंट्स और हाई-पावर डिवाइसेस (केंद्रीकृत) के विकास पर दबाव को कम करता है और उत्पादन क्षमता में सुधार करता है। 1980 के दशक की शुरुआत में, वितरित उच्च-आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रणालियों पर शोध मूल रूप से कनवर्टर समानांतर प्रौद्योगिकी के अनुसंधान पर केंद्रित था। 1980 के दशक के मध्य और अंत में, उच्च आवृत्ति बिजली रूपांतरण प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ, विभिन्न कनवर्टर टोपोलॉजी एक के बाद एक दिखाई दीं। बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट और बिजली घटक प्रौद्योगिकी का संयोजन, छोटे और मध्यम बिजली उपकरणों का एकीकरण संभव हो गया, जिससे तेजी से वितरित उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रणाली अनुसंधान के विकास को बढ़ावा मिला। 1980 के दशक के उत्तरार्ध से, यह दिशा अंतर्राष्ट्रीय पावर इलेक्ट्रॉनिक्स सर्कल में एक शोध हॉटस्पॉट बन गई है। साल दर साल कागजात की संख्या में वृद्धि हुई है, और आवेदन के क्षेत्र का विस्तार जारी है। वितरित बिजली आपूर्ति पद्धति में ऊर्जा की बचत, विश्वसनीयता, उच्च दक्षता, अर्थव्यवस्था और सुविधाजनक रखरखाव के फायदे हैं। इसे धीरे-धीरे बड़े पैमाने के कंप्यूटर, संचार उपकरण, एयरोस्पेस, औद्योगिक नियंत्रण और अन्य प्रणालियों द्वारा अपनाया गया है। यह अल्ट्रा-हाई-स्पीड इंटीग्रेटेड सर्किट के लो-वोल्टेज पावर (3.3V) के लिए सबसे आदर्श बिजली आपूर्ति विधि भी है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग, इलेक्ट्रोलिसिस बिजली की आपूर्ति, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव ट्रैक्शन बिजली की आपूर्ति, मध्यवर्ती आवृत्ति प्रेरण हीटिंग बिजली की आपूर्ति, मोटर ड्राइव बिजली की आपूर्ति और अन्य क्षेत्रों जैसे उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में भी व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। 3. उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति की विकास प्रवृत्ति बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी और विभिन्न बिजली आपूर्ति प्रणालियों के आवेदन में, बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी स्विचिंग मूल में है। बड़े इलेक्ट्रोलाइटिक चढ़ाना बिजली की आपूर्ति के लिए, पारंपरिक सर्किट बहुत भारी और भारी होते हैं। यदि गॉर्डन स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जाता है, तो इसकी मात्रा और वजन बहुत कम हो जाएगा, और बिजली उपयोग दक्षता में काफी सुधार हो सकता है, सामग्री की बचत, और लागत कम हो सकती है। इलेक्ट्रिक वाहनों और चर आवृत्ति ड्राइव में, यह स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी से अविभाज्य है। स्विचिंग बिजली की आपूर्ति निकट-आदर्श लोड मिलान और ड्राइव नियंत्रण प्राप्त करने के लिए बिजली आवृत्ति को बदलती है। हाई-फ़्रीक्वेंसी स्विचिंग पावर सप्लाई टेक्नोलॉजी विभिन्न हाई-पावर स्विचिंग पॉवर सप्लाई (इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन, कम्युनिकेशन पॉवर सप्लाई, हाई-फ़्रीक्वेंसी हीटिंग पॉवर सप्लाई, लेजर पॉवर सप्लाई, इलेक्ट्रिक पॉवर ऑपरेशन पॉवर सप्लाई, आदि) की मुख्य तकनीक है। ३.१ उच्च आवृत्ति सैद्धांतिक विश्लेषण और व्यावहारिक अनुभव से पता चलता है कि विद्युत उत्पादों के ट्रांसफार्मर, इंडक्टर्स और कैपेसिटर का वॉल्यूमेट्रिक वजन बिजली आपूर्ति आवृत्ति के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसलिए जब हम आवृत्ति को ५० हर्ट्ज से २० किलोहर्ट्ज़ तक बढ़ाते हैं, तो ४०० गुना, बिजली के उपकरणों का आयतन और वजन बिजली आवृत्ति डिज़ाइन के ५ ~ l0% तक कम हो जाएगा। चाहे वह इन्वर्टर रेक्टिफायर वेल्डिंग मशीन हो या संचार बिजली आपूर्ति के लिए स्विचिंग रेक्टिफायर, दोनों इस सिद्धांत पर आधारित हैं। इसी तरह, विभिन्न डीसी बिजली की आपूर्ति जैसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग, इलेक्ट्रोलिसिस, इलेक्ट्रिकल प्रोसेसिंग, चार्जिंग, फ्लोटिंग चार्जिंग, और पारंपरिक [जीजी] उद्धरण; रेक्टिफायर इंडस्ट्री [जीजी] उद्धरण में बिजली बंद करना; इस सिद्धांत के अनुसार एक [जीजी] quot; स्विचिंग रूपांतरण बिजली आपूर्ति [जीजी] quot; बनने के लिए भी रूपांतरित किया जा सकता है। मुख्य सामग्री हो सकती है यह 90% या अधिक बचा सकता है, और 30% या उससे अधिक बिजली बचा सकता है। बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की कार्य आवृत्ति की ऊपरी सीमा में क्रमिक वृद्धि के कारण, कई पारंपरिक उच्च-आवृत्ति उपकरण जो मूल रूप से इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों का उपयोग करते हैं, ठोस हो जाते हैं, जो ऊर्जा की बचत, पानी की बचत और सामग्री की बचत के महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ लाते हैं, और कर सकते हैं तकनीकी सामग्री के मूल्य को दर्शाते हैं। ३.२ मॉड्यूलरिटी मॉड्यूलराइजेशन के दो अर्थ हैं, एक बिजली उपकरणों का मॉड्यूलराइजेशन है, और दूसरा बिजली आपूर्ति इकाइयों का मॉड्यूलराइजेशन है। हमारे सामान्य डिवाइस मॉड्यूल, जिसमें एक यूनिट, दो यूनिट, छह यूनिट से सात तत्व शामिल हैं, जिसमें स्विचिंग डिवाइस और उनके साथ समानांतर में फ्रीव्हीलिंग डायोड शामिल हैं, अनिवार्य रूप से [जीजी] quot;मानक [जीजी] quot; पावर मॉड्यूल (एसपीएम)। हाल के वर्षों में, कुछ कंपनियों ने [जीजी] quot;बुद्धिमान [जीजी] उद्धरण बनाने के लिए स्विचिंग डिवाइस के ड्राइव प्रोटेक्शन सर्किट को पावर मॉड्यूल में स्थापित किया है; पावर मॉड्यूल (आईपीएम), जो न केवल पूरी मशीन के आकार को कम करता है, बल्कि पूरी मशीन के डिजाइन और निर्माण की सुविधा भी देता है। वास्तव में, आवृत्ति की निरंतर वृद्धि के कारण, सीसा परजीवी अधिष्ठापन और परजीवी समाई का प्रभाव अधिक गंभीर हो गया है, जिससे डिवाइस पर अधिक विद्युत तनाव (ओवरवॉल्टेज और ओवरकुरेंट गड़गड़ाहट के रूप में) हो रहा है। सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, कुछ निर्माताओं ने एक"उपयोगकर्ता-विशिष्ट&उद्धरण विकसित किया है; पावर मॉड्यूल (एएसपीएम), जो एक पूरी मशीन के लगभग सभी हार्डवेयर को एक चिप के रूप में एक मॉड्यूल में स्थापित करता है, ताकि घटक अब बीच में न हों पारंपरिक लीड कनेक्शन के साथ, ऐसे मॉड्यूल सख्त और उचित थर्मल, इलेक्ट्रिकल, और अनुकूलन की एक आदर्श स्थिति प्राप्त करने के लिए यांत्रिक डिजाइन। यह माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में उपयोगकर्ता-विशिष्ट एकीकृत सर्किट (एएसआईसी) के समान है। जब तक मॉड्यूल में माइक्रोप्रोसेसर चिप में नियंत्रण सॉफ्टवेयर लिखा जाता है, और फिर पूरे मॉड्यूल को संबंधित रेडिएटर पर तय किया जाता है, एक नए प्रकार का स्विचिंग पावर सप्लाई डिवाइस बनता है। यह देखा जा सकता है कि मॉडर्नाइजेशन का उद्देश्य न केवल उपयोग को सुविधाजनक बनाना और पूरी मशीन के आकार को कम करना है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि पारंपरिक कनेक्शन को रद्द करना और परजीवी मापदंडों को कम करना, ताकि डिवाइस पर विद्युत तनाव को कम किया जा सके और प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार। . इसके अलावा, उच्च-शक्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, डिवाइस की क्षमता की सीमा और विश्वसनीयता में सुधार के लिए अतिरेक में वृद्धि के कारण, आम तौर पर समानांतर में काम करने के लिए कई स्वतंत्र मॉड्यूल इकाइयों का उपयोग करते हैं, वर्तमान साझाकरण तकनीक का उपयोग करते हैं, और सभी मॉड्यूल लोड वर्तमान को साझा करते हैं। यदि एक मॉड्यूल विफल हो जाता है, तो अन्य मॉड्यूल लोड करंट को समान रूप से साझा करते हैं। इस तरह, न केवल बिजली की क्षमता में वृद्धि होती है, बल्कि सीमित डिवाइस क्षमता की स्थिति के तहत बड़े वर्तमान आउटपुट की आवश्यकता को पूरा किया जाता है, और पूरे सिस्टम के सापेक्ष कम बिजली के साथ अनावश्यक बिजली आपूर्ति मॉड्यूल जोड़कर सिस्टम की विश्वसनीयता में काफी सुधार होता है। . एकल मॉड्यूल की विफलता के मामले में, यह सिस्टम के सामान्य संचालन को प्रभावित नहीं करेगा और मरम्मत के लिए पर्याप्त समय प्रदान करेगा। ३.३ डिजिटलीकरण पारंपरिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में, नियंत्रण भाग को एनालॉग संकेतों के अनुसार डिजाइन और काम किया जाता है। 1960 और 1970 के दशक में, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक पूरी तरह से एनालॉग सर्किट पर आधारित थी। हालाँकि, अब जब डिजिटल सिग्नल और डिजिटल सर्किट अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक अधिक से अधिक परिपक्व होती जा रही है, अधिक से अधिक फायदे दिखा रही है: कंप्यूटर प्रसंस्करण और नियंत्रण के लिए सुविधाजनक, एनालॉग सिग्नल के विरूपण और विरूपण से बचना, और कम करना नकली संकेत। हस्तक्षेप (विरोधी हस्तक्षेप क्षमता में सुधार), सॉफ्टवेयर पैकेज डिबगिंग और रिमोट सेंसिंग, टेलीमेट्री और रिमोट एडजस्टमेंट के लिए सुविधाजनक, और आत्म-निदान, दोष सहिष्णुता और अन्य प्रौद्योगिकियों के आरोपण के लिए भी। इसलिए, 1980 और 1990 के दशक में, एनालॉग तकनीक अभी भी विभिन्न सर्किटों और प्रणालियों के डिजाइन के लिए उपयोगी थी, विशेष रूप से: जैसे मुद्रित प्लेटों का लेआउट, विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) मुद्दे, और पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी) अन्य का समाधान समस्याएं एनालॉग प्रौद्योगिकी के ज्ञान से अविभाज्य हैं, लेकिन बुद्धिमान स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के लिए, जब कंप्यूटर नियंत्रण की आवश्यकता होती है, तो डिजिटल तकनीक अविभाज्य है। ३.४ हरियाली बिजली आपूर्ति प्रणाली की हरियाली के दो अर्थ हैं: पहला महत्वपूर्ण बिजली की बचत है, जिसका अर्थ है बिजली उत्पादन क्षमता की बचत, और बिजली उत्पादन पर्यावरण प्रदूषण का एक महत्वपूर्ण कारण है, इसलिए बिजली की बचत पर्यावरण प्रदूषण को कम कर सकती है; दूसरे, ये बिजली की आपूर्ति पावर ग्रिड को प्रदूषण (या कम) नहीं कर सकती है। इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) ने इसके लिए कई मानक तैयार किए हैं, जैसे IEC555, IEC917, IEC1000 और इसी तरह। वास्तव में, कई बिजली इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा-बचत उपकरण पावर ग्रिड के लिए प्रदूषण का स्रोत बन जाते हैं: पावर ग्रिड में गंभीर उच्च-आदेश हार्मोनिक धाराओं को इंजेक्ट करें, जो कुल बिजली कारक को कम करता है, जोड़े कई गड़गड़ाहट ग्रिड वोल्टेज के लिए, और यहां तक ​​कि लापता कोण और विकृतियां भी हैं। . 20वीं सदी के अंत में, विभिन्न सक्रिय फिल्टर और सक्रिय कम्पेसाटर योजनाओं का जन्म हुआ, और पावर फैक्टर को ठीक करने के कई तरीके थे। इन्होंने २१वीं सदी में विभिन्न हरित स्विचिंग बिजली आपूर्ति के बड़े पैमाने पर उत्पादन की नींव रखी। आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी के विकास का आधार है। उच्च स्विचिंग आवृत्तियों के लिए उपयुक्त नए बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और सर्किट टोपोलॉजी के निरंतर उद्भव के साथ, आधुनिक बिजली आपूर्ति तकनीक वास्तविक जरूरतों के प्रोत्साहन के तहत तेजी से विकसित होगी। पारंपरिक अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी के तहत, बिजली उपकरणों के प्रदर्शन की सीमा के कारण स्विचिंग बिजली की आपूर्ति का प्रदर्शन प्रभावित होता है। विभिन्न बिजली उपकरणों की विशेषताओं को अधिकतम करने के लिए और स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के प्रदर्शन पर डिवाइस के प्रदर्शन के प्रभाव को कम करने के लिए, नई पावर सर्किट टोपोलॉजी और नई नियंत्रण तकनीक पावर स्विच को शून्य वोल्टेज या शून्य वर्तमान स्थिति में काम कर सकती है, जो ऑपरेटिंग आवृत्ति में काफी सुधार कर सकता है, स्विचिंग बिजली की आपूर्ति की दक्षता में सुधार कर सकता है, और उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति डिजाइन कर सकता है। कुल मिलाकर, बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स और स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग आवश्यकताओं के कारण विकसित हो रही है, और नई प्रौद्योगिकियों के उद्भव से कई एप्लिकेशन उत्पादों को अपडेट किया जाएगा और अधिक अद्यतन एप्लिकेशन फ़ील्ड खुलेंगे। स्विचिंग बिजली आपूर्ति [जीजी] # 39; की उच्च आवृत्ति, मॉडर्नाइजेशन, डिजिटलीकरण, हरितीकरण, आदि की प्राप्ति इन प्रौद्योगिकियों की परिपक्वता को चिह्नित करेगी और उच्च दक्षता और उच्च गुणवत्ता वाली बिजली के संयोजन का एहसास करेगी। हाल के वर्षों में, संचार उद्योग के विकास के साथ, स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी के साथ संचार के लिए स्विचिंग बिजली की आपूर्ति कोर के रूप में 2 अरब युआन से अधिक की घरेलू बाजार की मांग है, जिसने बड़ी संख्या में वैज्ञानिक और तकनीकी कर्मियों को आकर्षित किया है देश और विदेश में विकास और अनुसंधान करने के लिए। यह एक सामान्य प्रवृत्ति है कि स्विचिंग बिजली आपूर्ति रैखिक बिजली आपूर्ति और चरण-नियंत्रित बिजली आपूर्ति को प्रतिस्थापित करती है। इसलिए, बिजली से चलने वाली बिजली आपूर्ति प्रणालियों के लिए घरेलू बाजार, जिसकी अरबों उत्पादन मूल्य की भी मांग है, शुरू हो रहा है और जल्द ही विकसित होगा। स्विचिंग बिजली आपूर्ति प्रौद्योगिकी के साथ कई अन्य विशेष बिजली आपूर्ति और औद्योगिक बिजली आपूर्ति हैं क्योंकि कोर लोगों के विकसित होने की प्रतीक्षा कर रहे हैं।