電源管理技術(shù)的發(fā)展趨勢及技術(shù)分析

    一、前言：

    電源管理技術(shù)，也稱作電源控制技術(shù)，它屬于電力電子技術(shù)的范疇，是集電力變換、現(xiàn)代電子、網(wǎng)絡(luò)組建、自動控制等多學科于一體的邊緣交叉技術(shù),現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)、能源、交通、信息、航空、國防、教育、文化等領(lǐng)域。

    全球的節(jié)能需求、數(shù)字技術(shù)的不斷進步、分布式電源結(jié)構(gòu)的日益增加和電子設(shè)備必須遵守的強制性能效規(guī)范需要，連同便攜裝置小型化多功能趨勢是電源管理技術(shù)發(fā)展的推動力。

    二、電源管理技術(shù)種類的簡介：

    1.模擬控制開關(guān)電源

    開關(guān)電源小型、輕量和高效率，被廣泛應(yīng)用于以電子計算機為主導的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備，但它的模擬控制技術(shù)發(fā)展了很多年，各方面都比較成熟，但其無法克服固有的缺點：控制電路復雜，元器件比較多，不利于小型化的發(fā)展；控制電路一旦成型，很難修改，調(diào)試不方便；控制不靈活，復雜的控制方法也難以用模擬方法實現(xiàn)。

    2.數(shù)字控制開關(guān)電源

    數(shù)字控制的開關(guān)電源不可避免地存在以下問題：AD轉(zhuǎn)換器的速度和精度成反比。它有以下兩種實現(xiàn)方式：

    第一種是單片機通過外接A/D轉(zhuǎn)換芯片進行采樣，采樣后對得到的數(shù)據(jù)進行運算和調(diào)節(jié)，再把結(jié)果通過D/A轉(zhuǎn)換后傳到PWM芯片中，實現(xiàn)單片機對開關(guān)電源的開關(guān)電源間接控制。

    第二種是通過高性能數(shù)字芯片如DSP對電源實現(xiàn)直接控制，數(shù)字芯片完成信號采樣AD轉(zhuǎn)換和PWM輸出等工作，由于輸出的數(shù)字PWM信號功率不足以驅(qū)動開關(guān)管，需通過一個驅(qū)動芯片進行開關(guān)管的驅(qū)動。

    3．電源控制處理器

    隨著數(shù)字芯片和電源技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在出現(xiàn)了為電源控制而開發(fā)出來的電源控制處理器，它的控制處理器主要由高速AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字PID補償器和數(shù)字PWM輸出三部分組成。反饋環(huán)路的控制由它來完成，中央處理器作為管理模塊應(yīng)用在電源上。

    4.KMV電源控制（Power Control）

    在北美和歐洲市場,相對普及的Remote Reset服務(wù)也被稱為PowerControl，它們常被應(yīng)用在服務(wù)器異常、死機、或遠程管理操作失誤導致無法連接服務(wù)器的場合。使用該服務(wù)，用戶可以通過WEB頁面管理自用服務(wù)器的重啟功能。國際對于網(wǎng)絡(luò)電源控制的應(yīng)用起源于上世紀90年代。美國及加拿大地區(qū)（即北美地區(qū)）的數(shù)據(jù)中心對這項業(yè)務(wù)簡稱為RemoteReset Port，這些數(shù)據(jù)中心對于這項功能的普及率已經(jīng)達到了85％以上。

    它具有以下好處：

    1）降低成本――只需要一組或少數(shù)幾組鍵盤、顯示器及鼠標，就可以控制與管理許多臺服務(wù)器。這不只會降低硬件成本，還可以空出更多寶貴的空間，此外還能降低對于電力與空調(diào)系統(tǒng)的需求。

    2）提升企業(yè)連續(xù)性――允許以“獨立于網(wǎng)絡(luò)外的方式訪問公司的服務(wù)器及其它IT設(shè)備。即使企業(yè)網(wǎng)絡(luò)本身出現(xiàn)故障，IT人員仍然能夠訪問、控制及管理公司的服務(wù)器。

    3）不受限于硬件平臺與操作系統(tǒng)――可以在不同的服務(wù)器環(huán)境運作，如HP、IBM 及Sun，可執(zhí)行各種不同的操作系統(tǒng)，例如Solaris、Unix 或 Windows。

    5.網(wǎng)絡(luò)電源控制器PowerBox

    在國內(nèi)，有公司研發(fā)并主推的PowerBox網(wǎng)絡(luò)電源控制器特別突出了產(chǎn)品的“智能和“無人值守的健康管理概念，它在國內(nèi)外KMV電源控制（PowerControl）最優(yōu)成果的基礎(chǔ)上，引入以太網(wǎng)絡(luò)、多途徑無線網(wǎng)絡(luò)、語音服務(wù)等新穎的通訊手段，并使用自主研發(fā)的控制芯片以設(shè)置時間任務(wù)觸發(fā)和條件任務(wù)觸發(fā)的方式構(gòu)成了可遠程管理和計劃管理的電源分配單元。