將電源用于不同和復雜的工業應用對設計人員來說是一個獨特的挑戰。尺寸、功率和效率等因素會影響設計，必須予以考慮。ABB 正在與工業客戶合作，以識別和應對能源挑戰。該公司的 CC 系列電源產品線已更新為 CC2725 和 CC3500，以幫助進行精確的功率調整。這些新器件為要求嚴苛的工業和射頻應用提供了緊湊、輕便、高功率密度的解決方案。

ABB Power Conversion CC 系列產品線產品經理 Jim Montgomery 在接受《電力電子新聞》采訪時指出，這些新型電源不需要任何空氣冷卻。“這些解決方案專為適應快速脈沖負載而設計，例如，您從用于切割金屬或焊接的工業激光器接收到的負載類型。激光并不總是可用的，它以脈沖方式工作，您必須改變脈沖，使其不會導致金屬變形或燃燒。因此，它們必須以脈沖形式產生光。這些脈沖對電源的要求非常高，需要強大的保護和高效的設計。”

快速和瞬態響應是當前所需的工業電源要求的一個示例。它也是軍事和 5G 無線電通信、醫療粒子束加速器和超級計算機的共同關注點。在此類應用中，需要快速提升功率以確保正常運行。

激光電源

激光二極管是電流敏感的半導體。驅動電流的變化相當于波長的變化，因此也相當于輸出功率的變化。驅動電流的任何不穩定性（噪聲、漂移、瞬變）都會影響其性能。電流的不穩定性會影響結的溫度，例如引起波長的變化。??

為激光器提供能量并非易事。激光極其敏感且容易損壞。持續幾微秒的單脈沖過大電流會使激光二極管發光的半導體結構過熱并損壞。驅動器和電源是為任何應用提供最佳工作條件的常用方法。一般來說，有兩種可能來調制光源的強度。一種是通過直接調制光源，另一種是通過使用外部強度調制器的外部調制。激光電源負責激光器的正常運行，這決定了其使用壽命。持續監測電流和適當的電壓，為激光系統的運行提供可靠的能源。脈沖或調制二極管激光器需要電源解決方案來精確計時電源，從而使光脈沖恒定。氣體激光器，例如二氧化碳 (CO2)，使用具有高電壓的開關電源型號。?

“在設計電源時，我們感興趣的一些關鍵問題是：應用中脈沖負載的頻率是多少？脈沖負載的幅度是多少？脈沖負載的壓擺率是多少？長時間的 1% 與半場時間的 1% 的占空比是多少？我們與客戶協調確定此類參數，并與他們合作以確保我們的電源能夠滿足他們的需求。它還有助于了解其他參數，例如實際源負載下的電感和電容。因此，如果我們能從客戶那里獲得這些信息，我們或許可以對電源的調整做一些更精細的改進，以更好地支持更長的使用壽命。我們可以做的另一件事是就更好地適應負載的能力向客戶提出建議。所以如果我們能采取這些步驟，

ABB解決方案

每秒高達 10,000 個周期的電源脈沖管理對電源的性能進行了測試。設計人員使用 ABB 的專有技術生成控制回路，允許調整功率以滿足各種應用需求，從而滿足瞬態響應。這使得電源具有成本效益并延長了組件的使用壽命。

ABB 的新型 CC2725AC48 整流器將功率密度提升到一個新水平。它旨在滿足小型工業設備的需求，例如機器人或科學和生命科學 RF 設備——其中重量和尺寸是關鍵設計驅動因素（圖 1 和圖 2）。CC2725AC34TZL 整流器具有極寬的可編程輸出電壓能力。

圖 1：CC2725AC34TZL，傳導冷卻電源（來源：ABB）

圖 2：CC3500AC52FB 的效率（來源：ABB）

CC3500AC52FB 整流器具有極寬的可編程輸出電壓能力。該標準整流器結合了 RS485 和雙冗余 I2C 通信總線，使其可用于廣泛的應用。?

所有新的 CC 系列整流器均采用無風扇熱管理技術，以更好地引導和管理熱量并保持最佳額定功率水平。金屬外殼允許通過使用傳導冷卻去除過多的熱量。整流器適用于現有的冷卻解決方案，可實現更高的功率密度和系統范圍的效率。

激光制造商試圖將激光設備包含在一個密封的機柜內，并通過相同的結構循環水進行冷卻。“對使用新型冷卻的需求促使我們采用了這種解決方案。所以我們所做的是創建一個電源，我們移除了傳統的風冷散熱器并重新設計了散熱器，以便它們將熱量傳導到電源的頂部表面。使電源的頂面成為散熱片。客戶通常已經在他們的激光器內部安裝了一個冷卻板。因此，我們可以與他們合作，為電源找到允許其利用此冷卻板的空間，”蒙哥馬利說。

新電源的輸出電壓范圍和效率為：

CC2725AC34TZL? – 28-36 伏直流 (VDC) 輸出范圍和 94% 的效率。

CC2725AC48TZL? – 30-58VDC 輸出電壓范圍和 95% 的效率。

CC3500AC52TZL? – 42-53VDC 輸出范圍和 80 PLUS 鈦級 96% 的效率。

審核編輯 黃昊宇