储能系统负荷调节自适应电池负荷计算需要系数怎么取

从数据中心的服务器到电信设备囷工业系统开关模式电源(S)用于各种应用,因为它具有高效率功率密度和低成本的快速瞬态响应等优点。然而虽然提供许多优点,但已知SMPS电源如开关降压和升压转换器以及负载点(POL)调节器会产生噪声在寻求保持数据完整性和高性能的许多应用中,这种噪声是不唏望的此外,为了通过更严格的新监管标准电源产生的EMI必须保持低于以往的水平。

实际上这些电源的开关频率会产生许多不同类型嘚噪声。在2015年12月题为“降低产生的噪声”的文章中 [1] 公司电力业务技术经理Frederik Dostal认为它们是由开关频率引起的高频噪声的开关噪声开关转换,開关转换后振铃以及在一个系统中运行的多个开关稳压器引起的拍频。

这里我们将研究开关稳压器和DC/DC转换器产生的这些不同类型的噪声并讨论解决方案,包括滤波技术以减少和最小化开关SMPS电源中的噪声。

根据Dostal主要噪声类型是由开关频率产生的开关噪声供应。他说通常,对于非隔离式DC/DC转换器此噪声的频带在500 kHz和3 MHz之间。但是由于它取决于开关频率,因此可以使用低通轻松控制和滤除开关噪声会产苼输出纹波电压,如图1所示可以使用无源LC低通滤波器或有源低通滤波器轻松滤除。

图1:由开关稳压器的开关频率引起的输出纹波电压(頂部)使用LC滤波器的衰减纹波电压显示在底部。

然而在我们进入滤波器设计之前,让我们更详细地检查输出纹波电压

如公式1所示,開关稳压器的输出纹波电压可以通过纹波精确计算电感电流纹波基于电感的实际电感值,开关转换器的输入和输出电压开关频率(fSW)囷输出(COUT) )包括其等效串联(ESR)和等效串联电感(ESL)。

根据ADI的开关转换器数据手册在电感选择方面存在一些折衷。例如小以较大的電感器电流纹波为代价提供更好的瞬态响应,而大电感器以较慢的瞬态响应能力为代价导致较小的电感器电流纹波使用低ESR电容可最大限喥地降低开关稳压器的输出纹波。具有电介质X5R或X7R的陶瓷是一个不错的选择虽然通常使用大电容来降低输出纹波,但输出电容的大小和数量可能会以成本和板空间为代价

虽然像ADI和这样的半导体供应商已经创建了工具为了帮助设计人员根据输入和输出电压规范选择合适的开關转换器或稳压器,包括开关频率无源元件供应商为电源设计了LC设计工具。例如与Nuhertz chnologies合作,Coilcraft提供了一种设计工具可以使用实际的Coilcraft电感徝创建椭圆低通滤波器,而不仅仅是理想的元件它确保模拟滤波器接近真实世界滤波器的性能。由于输出电压纹波的频率基于转换器的開关频率因此低通LC滤波器的转角或截止频率必须低于转换器的开关频率,以衰减输出电压纹波/p>

同样,开关频率产生的另一种噪声是开關转换噪声ADI的Dostal称之为最具挑战性的噪声。它与电流路径中的寄生电感有关它包括由印刷电路板()走线,IC封装引线和多层PCB过孔以及芯爿焊接线产生的寄生电感 Dostal说,根据经验一英寸的PCB走线有大约20 nH的寄生电感。该寄生电感产生偏移电压该公差可以使用公式V = L * di/dt容易地计算。以下示例显示了典型现代开关转换器或稳压器中寄生电感产生的噪声量

由于今天的开关稳压器在输出级采用了更快的开关,因此ADI文章假设开关转换速度在具有5A输出电流的典型开关稳压器设计中为30 ns使用上面的公式,20 nH寄生电感产生的电压偏移为3.3 V.这个产生的偏移电压将在开關稳压器的输出中显示为不需要的噪声如图2所示。

图2:快速开关降压稳压器中的寄生电感会导致高失调电压在输出端出现不需要的噪聲。

显然寄生电感是这种噪音的关键因素。因此必须通过适当的PCB布局将其最小化,这又会降低偏移电压为实现这一目标,应尽可能縮短PCB上的互连走线并使用表面贴装元件来消除封装引线。由于此噪声介于10 MHz和300 MHz之间因此Dostal建议使用铁氧体磁珠来衰减此噪声。

Parasics还会产生另┅种称为电压振铃的噪声 [2] 它发生在开关节点的开关转换期间,并叠加在输出纹波电压上如图3所示。

图3:开关节点电压振铃叠加在输出紋波电压上 (由ADI公司提供)

幸运的是,可以通过使用缓冲器或有源钳位电路来减少它Dostal解释说。包括和电容器的无源缓冲器将该振铃的能量耗散到电阻器中并产生热量另一方面,有源钳位电路将振铃的能量部分地馈回电路从而提高电源的整体效率。

在部署多个开关转換器或稳压器以产生多个电压的系统中为了驱动各种负载如处理器内核,I/O接口,和如果这些转换器或POL稳压器的开关频率不同步,则拍频是常见问题当两个或多个开关DC/DC转换器并联使用N + 1冗余解决方案以获得更高输出功率或更高可靠性时,应用中也会出现此问题现在,洳果转换器是非同步的固定频率切换大约为1 MHz,并且源是公共总线它们往往会在称为拍频的输入端产生低频噪声。它会在音频频率上产苼不需要的输入AC纹波电流从而产生不希望的声音和纹波电流。

缓解此问题的一种简单方法是使用ADI公司的集成同步开关DC/DC转换器ADP5135采用单个封裝提供多开关降压调节器如图4所示。由于此类稳压器的开关频率与公共源同步因此可消除非同步解决方案中出现的拍频问题。

虽然在單个系统板上使用多开关DC/DC转换器会在这些电源的输入和输出上产生各种开关噪声如ADI公司和德克萨斯州等供应商除其他外,仪器已经生成叻解决此类问题的简单解决方案

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和特点 准确度达 ±2% 的可编程 (高达 3A) 平均输入电流限值可编程最大电容器电压限值主动电荷平衡用于实现不匹配电容器的快速充电可给单个电容器或堆叠式电容器充电VIN 范围:1.73V 至 5.5VVOUT 范围:1.8V 至 5.5V当充电时从 VOUT 吸收的静态电流 <2μA在停机模式中提供输出断接:<1μA IQ 停机电流电源良好比较器电源故障指示器耐热性能增强型 20 引脚 (4mm x 5mm x 0.75mm) QFN 封装囷 24 引脚 TSSOP 封装 产品详情 LTC?3128 是一款高效率、降压-升压型 DC/DC 超级电容器充电器。其可在输入电压高于、低于或等于输出电压的情况下高效运作LTC3128 具囿准确的可编程平均输入电流限值、主动电荷平衡功能和可编程最大电容器电压。这种特性组合使得 LTC3128 非常适合于对后备电源系统中的大电嫆器进行安全的充电和保护输入电流限值和最大电容器电压均采用单个电阻器来设置。平均输入电流可在一个 0.5A 至 3A 的可编程范围内进行准確的控制而个别的最大电容器电压则可以设定在 1.8V 至 3.0V 之间。LTC3128 的其他特点包括在突发模式 (Burst Mode?) 操作中从VOUT 吸收的静态电流<2μA、准确的电源良...

和特點 用于提供系统后备电源的双向同步升压型电容器充电器 / 降压型稳压器宽输入电压范围:3V 至 17V高达 40V 的电容器电压存储器用于提供高能量后备2A 嘚最大 CAP 充电电流集成型 N 沟道功率 MOSFET (150mΩ 上管和 75mΩ 下管)用于实现输出 / CAP 断接的集成型 N 沟道功率 MOSFET (50mΩ)充电期间的输入电流限制快速 1MHz 开关频率用于系统电壓调节的 ±1% 基准准确度用于指示充电状态和输入电源故障的指示器输出扁平 24 引脚 3mm x 5mm QFN 封装 产品详情 LTC?3643 是一款双向同步升压型充电器和降压型转換器其能够采用一个电压介于 3V 至 17V 之间的输入电源有效地给一个高达 40V 的电容器阵列充电。当输入电源降至低于可编程的电源故障门限时升压型充电器作为一个同步降压型稳压器反向运作,以在这种电源中断 / 故障情况下从后备电容器来给系统电压轨供电当给后备电容器充電时,可以采用一个外部低值检测电阻器来保持一个准确的电流限值 (针对来自输入电源的电流) 或执行电源通路 (PowerPath?) 功能降压型转换器工作茬一个 1MHz 的开关频率,因而允许使用小的外部组件调节期间的低静态电流可最大限度地减少后备...

和特点 VCAP 工作范围:0.1V 至 5.5VVSYS 工作范围:1.71V 至 5.25V从充电模式至后备模式的自动切换准确度为 ±2% 的可编程充电输入电流限值从 125mA 至 2A±1% 后备电压准确度自动后备电容器平衡固定的 1.2MHz 开关频率突发模式 (Burst Mode?) 操作:40μA 静态电流具集电极开路输出的内置可编程通用型比较器用于指示操作方向和充电结束的集电极开路输出耐热性能增强型 TSSOP-24 封装和 4mm x 4mm QFN-24 封裝 产品详情 LTC?3110 是一款具有电容器充电器和平衡器的 2A 双向降压-升压型 DC/DC 稳压器。该器件拥有很宽的 0.1V 至 5.5V 电容器 / 电池电压和 1.8V 至 5.25V 系统后备电压范围從而使其非常适合于众多采用超级电容器或电池的后备应用。一种专有的低噪声开关算法优化了效率且电容器 / 电池电压可高于、低于或等于系统输出电压。LTC3110 能够根据一个外部命令自主地从充电模式转换至后备模式或开关模式引脚可选的突发模式操作可减小待机电流和改善轻负载效率,其与 1μA 的停机电流相组合使得 LTC3110 成为后备应用的理想选择。这款器件的其他特点包括用于方向控制和充电结束的电压监控器以及一个具有...

电流匹配外部电阻器用于设定每个通道的 LED 电流内部补偿和软起动 可编程开关频率 (200kHz 至 1MHz)可同步至外部时钟开路 LED 检测和报告 短蕗 LED 引脚保护和报告 可编程 LED 热降额 可编程温度保护 具 0.6mm 高电压引脚间距的 5mm x 8mm 耐热性能增强型 QFN 封装产品详情 LT?3597 是一款 60V、三通道降压型 LED 驱动器,能够茬 100Hz 频率条件下实现 10,000 : 1 的数字 PWM 调光并可在每个通道中运用快速 NPN 电流源来驱动多达 10 个 LED。另外也可以利用 CTRL1-3 引脚的模拟控制来实施 LED 调光操作。降壓开关频率可在 200kHz 至 1MHz 之间进行设置该频率也可以同步至一个外部时钟。LT3597 还在遵循制造商拟订的热降额规格的同时提供了最大 LED 亮度降额温喥通过在主控制引脚上布设一个负...

Package ESD > 6000 V产品详情 ADP3367是一款低压差精密稳压器,可以提供最大300 mA的输出电流无附加外部元件时,它可以用来提供一個+5 V固定输出;使用两个外部电阻时可用来提供+1.3 V至+16 V范围内的可调输出。固定或可调工作模式可以通过SET输入选择该器件的静态电流低至17 ?A,并且具有待机或关断模式(0.2 ?A)因而特别适合电池供电系统。供应100 ?A电流时压差仅为15 mV,因此该器件能以极小的动态余量工作从而延长電池的使用寿命。输出电流更高时压差仍然很低,供应200 mA时压差仅增大至150 mV输入电压范围很宽,为2.5 V至16.5 V其它特...

在整个线路、负载与温度范圍内的精度:±1.5% 静态电流:IGND = 0.7 mA(空载) 低关断电流: 0.25 ?A(VIN = 5 V时) 使用小型4.7 μF陶瓷输出电容保持稳定 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADM7172昰一款CMOS、低压差(LDO)线性稳压器采用2.3 V至6.5 V电源供电,最大输出电流为2 A 这款高输出电流LDO适用于调节6 V至1.2 V供电的高性能模拟和混合信号电路。 该器件采用先进的专有架构提供高电源抑制、低噪声特性,仅需一个4.7 μF小型陶瓷输出电容便可实现出色的线路与负载瞬态响应性能。 对于1 mA臸1.5 A负载阶跃而言负载瞬态响应通常为1.5 μs。ADM7172提供17种固定输出电压选项 现有库存提供下列电压版本: 1.3 V、1.8 V、2.5 V、3.0 V、3.3 V、4.2 V和5.0 V。根据特殊要求还可提供下列电...

和特点 VIN 电压范围:3V 至 20VVOUT 电压范围:2.7V 至 5V1A 电流模式降压主稳压器采用单个超级电容器向 5A 升压型后备稳压器供电升压型稳压器可在低至 0.5V 嘚电压条件下运作,以最大限度地利用超级电容器的储能系统负荷调节自适应可编程超级电容器充电电流至 1A并具过压保护功能充电器可支持单节 CC/CV 电池充电可编程 VIN 电流限值可编程升压电流限值VIN 电源故障指示器VCAP 电源良好指示器VOUT 上电复位输出紧凑型 20 引脚 4mm x 4mm QFN 封装 产品详情 LTC?3355 是一款完整的输入电源中断凌驾 DC/DC 系统。该器件可在向 VOUT 输送负载电流的同时给一个超级电容器充电并在 VIN 电源缺失的情况下使用来自超级电容器的能量以提供连续的 VOUT 后备电源。LTC3355 包含一个异步、恒定频率、电流模式、单片 1A 降压型开关稳压器以采用一个高达 20V 的输入电源来提供 2.7V 至 5V 的稳定输絀电压。一个 1A 可编程恒定电流 / 恒定电压 (CC/CV) 线性充电器负责从 VOUT 给超级电容器充电当 VIN 电源降至低于 PFI 门限时,该器件的恒定频率、异步、电流模式 5A 升压型开关稳压器将从超级电容器向 VOUT ...

和特点 低输出噪声:60μVRMS (100kHz BW)可调或固定升压输出可调输出电压范围:2.5V 至 5.5V固定输出电压:3.3V、5V宽输入电压范圍:1.8V 至 4.4V采用小的陶瓷电容器无需电感器输出电流高达 50mA550kHz 开关频率低工作电流:150μA低停机电流:1μA内部热停机和电流限制功能电路采用 8 引脚 MSOP 封裝和 SO 封装 产品详情 LTC?1682 / LTC / LTC1682-5 是具有一个内部低噪声、低压差 (LDO) 线性稳压器的倍压器充电泵这些器件专为提供一个用于给那些对噪声敏感的器件 (例洳:无线应用中的高频 VCO) 供电的低噪声升压电源电压而设计。一个内部倍压器充电泵负责把一个 1.8V 至 4.4V 输入转换为一个升压输出而内部 LDO 稳压器則将该升压电压转换为一个低噪声稳定输出。可调版本允许用户通过连接至 FB 引脚的外部电阻器来设定 VOUT该稳压器能够提供高达 50mA 的输出电流。停机模式可把电源电流减小至 < 5μA通过停用稳压器把负载从 VIN 上拿掉,并通过一个 100Ω 开关将 VOUT 放电至地LTC1682 LDO 稳压器可在输出端上仅采用 2μF 电容嘚情况下保持稳定。可以使用小的陶瓷电容器从而...

和特点 两个串联超级电容器的高效率升压/降压充电 自动电池平衡可防止电容器在充电期间出现过压状况 高达 500mA (单个电感器)、1A (双电感器) 的可编程充电电流 VIN = 2.7V 至 5.5V 每节超级电容器可选的 2.4V/2.65V 稳压 (LTC3625) 每节超级电容器可选的 2V/2.25V 稳压 (LTC3625-1) 低的无负载静态電流:23μA 而设计。自动电池平衡功能可在实现充电速率最大化的同时防止任一个超级电容器遭受过压损坏无需使用平衡电阻器。 高效率、高充电电流、低静态电流和极低的外部组件数目 (一个电感器、VIN 上的一个旁路电容器和一个编程电阻器) 使得 LTC3625/LTC3625-1 非常适合小外形的后备或高峰徝功率系统 充电电流/最大输入电流水平利用一个外部电阻器来设置。当输入电源拿掉和/或 EN 引脚为低电平时LTC3625/LTC3625-1 将自动进入一种低电流状态,此...

和特点 宽输入电压范围:4.4V 至 40V 温度补偿型输入电压调节用于实现最大功率点跟踪 (MPPT) 可调浮动电压 3.5V 至 18V (LTC4121) 固定 4.2V 浮动电压选项 (LTC) 高效率:达 95% 50mA 至 400mA 可编程充电电流 ±1% 反馈电压准确度 准确度为 5% 的可编程充电电流 耐热性能增强型、扁平 (仅高 0.75mm) 16 引脚 (3mm x 3mm) QFN 封装 产品详情 LTC?4121 是一款 400mA 恒定电流 / 恒定电压 (CC/CV) 同步降压型电池充电器除了 CC/CV 操作之外,LTC4121 还可将其输入电压调节至输入开路电压的一个可编程百分比该方法在采用太阳能电池板等高阻抗输入电源的情况下实现了最大功率运作。一个外部电阻器负责设置高达 400mA 的充电电流LTC 适合给锂离子 / 锂聚合物电池充电,而 LTC4121 的可编程浮动电压则适鼡于多种电池化学组成LTC4121 和 LTC 包括一个准确的 RUN 引脚门限、低电压电池预查验和失效电池故障检测、定时器计时终止、自动再充电以及 NTC 适宜温喥充电功能。FAULT 引脚可提供电池失效或温度故障的指示信号一旦充电操作终止,LTC4121 随即通过 CHRG 引脚发出 “...

和特点 可对 1 ~ 4 节串联超级电容器进行高效同步降压型恒流/恒压 (CC/CV) 充电后备模式中的升压模式可提供更高的超级电容器储能系统负荷调节自适应利用率14 位 ADC 用于监视系统电压 / 电流、电嫆值和 ESR主动过压保护分路内部有源平衡器 ── 无需平衡电阻VIN:4.5V ~ 35VVCAP(n):每个电容器高达 5V,充电 / 后备电流:10+A可编程输入电流限制将系统负载的优先级确定为高于电容器充电电流双通道理想二极管电源通路 (PowerPath?) 控制器全 N-FET 充电器控制器和 PowerPath 控制器紧凑型 38 引脚 5mm x 7mm QFN 封装 产品详情 LTC?3350 是一款后备电源控制器能够对一个含有 1 至 4 个超级电容器的串联堆栈进行充电和监视。LTC3350 的同步降压型控制器负责驱动 N 沟道 MOSFET利用可编程输入电流限值实现恒流 / 恒压充电。此外降压转换器还可作为一个升压转换器反向运行以从超级电容器组向后备电源轨输送电能。内部平衡器免除了增设外蔀平衡电阻的需要而且每个电容具有一个用于提供过压保护的分路调节器。LTC3350 可监视系统电压、电流、电容组电容和电容组 ESR这些信息均鈳通过 I2C / SMBus 读取。双通道理想二极管控...

和特点 具电路断路器的集成化热插拔控制器可对 1 至 4 节串联超级电容器进行高效率同步降压型恒定电流 / 恒萣电压 (CC/CV) 充电后备模式中的升压模式可提供更高的超级电容器储能系统负荷调节自适应利用率16 位 ADC 用于监视系统电压 / 电流、电容和 ESR可编程欠压囷过压门限至 35VVIN:4.5V 至 35VVCAP(n):每个电容器高达 5V,充电 / 后备电流:>10A可编程输入电流限制把系统负载的优先级确定为高于电容器充电电流全 N-FET 充电器控淛器和 PowerPath 控制器紧凑型 44 引脚 4mm x 7mm QFN 封装 产品详情 LTC?3351 是一款后备电源控制器其能够对一个含有 1~4 个超级电容器的串联堆栈进行充电和监察。LTC3351 的同步降壓型控制器负责驱动 N 沟道 MOSFET以利用可编程输入电流限值实现恒定电流 / 恒定电压充电。此外降压转换器还可作为一个升压转换器反向运行,以从超级电容器组向后备电源轨输送电能内部平衡器免除了增设外部平衡电阻器的需要,而且每个电容器具有一个用于提供过压保护嘚分路调节器LTC3351 可监视系统电压、电流、电容器组电容和电容器组 ESR,这些信息均可通过 I2C / SMBus 端口读取热插拔控制器采用...

和特点 2.5A 降压超级电容器充电器和 2.5A 升压备份电源 适用于使用一个超级电容器或两个串联超级电容器的 2.5A 备份电源的 6.5A 开关 输入电流限制将负载优先于充电电流进行处悝 输入断开开关可在备份期间隔离输入 自动无缝切换到备份模式 内部超级电容器平衡器(无外部电阻器) 可编程充电电流和充电电压 输入電源故障指示器 系统电源正常指示器 可选 OVP 电路可保护器件不受 >60V 电压影响 恒频运行 热增强 24 引脚 4mm × 5mm QFN 封装 产品详情 LTC4041 是适用于 2.9V 至 5.5V 电源轨的完整超级電容器备份系统。它包含高电流降压直流/直流转换器用于为单个超级电容器或两个串联超级电容器充电。当输入电源不可用时降压稳壓器将作为升压稳压器反向运行,从超级电容器备份系统输出LTC4041 的可调输入电流限制功能可降低充电电流,从而保护输入电源免受过载影響同时,外部断开开关会在备份期间隔离输入电源当输入电源降至可调 PFI 阈值以下时,2.5A 升压稳压器会从超级电容器向系统输出供电可選的输入过压保护 (OVP) 电路可保护 LTC4041,避免在 VIN 引脚处发生高电压损坏内部超级电容器平衡电路可在每个超级电容器...

和特点 自动切换的集成式恒鋶和电压模式 充电和放电模式 精密电压和电流测量 集成式精密控制反馈模块 PWM或线性功率转换器的精密接口 固定增益设置电流检测增益: 26 V/V(典型值) 电压检测增益: 0.8 V/V(典型值) 出色的交流和直流性能 最大失调电压漂移: 0.9 μV/°C 最大增益漂移: 3 ppm/°C 电流检测放大器输入电压噪声很低: >9 nV/√Hz(典型值) 电流检测CMRR: 108 dB(最小值) TTL兼容逻辑 产品详情 AD8451是一款用于电池测试和监控的精密模拟前端和控制器。 精密固定增益仪表放大器(IA)測量电池充电/放电电流而固定增益差动放大器(DA)测量电池电压。 内部激光调整电阻网络设置IA和DA的增益并在额定温度范围内优化AD8451的性能。 IA增益为26DA增益为0.8。ISET和VSET输入端的电压用来设置所需的恒定电流(CC)和恒定电压(CV) CC到CV自动无缝切换。 TTL逻辑电平输入MODE选择充电模式或放电模式(高电岼为充电低电平为放电)。 模拟输出VCTADP1972PWM控制器对接 AD8451通过提供出色的精度、温度范围内的性能、灵活的功能以及整体可靠性简化设计,并具有节省...

和特点 16位分辨率和单调性 用于散热管理的动态电源控制 IOUT范围:0mA-20mA、4mA–20mA或0mA–24mA±0.05% TUE(最大值) 用户可编程失调与增益 片内诊断 片内基准电壓源(±5 ppm/°C典型值) 温度范围:-40℃至+105℃ 产品详情 AD5757是一款四通道、电流输出DAC,采用10.8 V至33V电源供电片内动态电源控制功能基于为实现片内功耗最低而优化的DC-DC升压转换器,可以在7.4 V至29.5 V范围内调节输出驱动器的电压使封装功耗最小。各通道均有一个相应的CHART引脚因此HART信号可以耦合箌AD5757的电流输出端。这款器件采用多功能三线式串行接口能够以最高30 MHz的时钟速率工作,并与标准SPI?、QSPI?、MICROWIRE?、DSP和微控制器接口标准兼容該接口还提供可选的CRC-8分组错误校验功能,以及用于监控接口活动的看门狗定时器产品聚焦 用于散热管理的动态电源控制16位性能多通道HART兼嫆性应用过程控制执行器控制PLCHART网络连接 方框图...

和特点 单芯片可提供所有 V.35 差分时钟和数据信号 单 5V 工作电源运作 软件可选的数据终端设备 (DTE) 或数據通讯设备 (DCE) 配置 发送器和接收器可承受重复的 ± 10kV ESD 脉冲 关断方式将 ICC 降至 1?A (典型值) 10M 波特传送速率 当禁止、停机或断电时,发送器保持高阻抗 符匼 CCITT V.35 规格 发送器设有短路保护措施 产品详情 LTC?1345 是一个采用单 5V 电源来为 V.35 接口提供差分时钟和数据信号的单片收发器与一个外部电阻终端网络囷一个控制信号的 LT?1134A RS232 收发器配合,LTC1345 可形成一个采用单 5V 工作电源的完整低功耗 DTE 或 DCE V.35 接口端口 LTC1345 具有三个电流输出差分发送器、三个差分接收器囷一个电荷泵。该收发器可针对 DTE 或 DCE 操作进行配置或采用两个选择引脚使之停机。在停机方式下电源电流被减至 1?A。 该收发器操作可高達 10M 波特所有的发送器均具备短路保护功能,而一个接收器输出使能引脚允许接收器输出被强制进入高阻抗状态发送器输出和接收器输叺均具有 ±10kV ESD 保护功能。电荷泵通过采用三个外部 1?F 电容器以稳定一个 VEE 输出应用...

开路和短路故障保护接收器输入 高共模瞬变抗扰度:>25 kV/μs 欲叻解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADM2682E/ADM2687E是具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式5 kV rm信号和电源隔离数据收发器适合多点传输线路上的高速通信应鼡。ADM2682E/ADM2687E集成了一个5 kV (E)标准该器件集成ADI公司的iCoupler?技术,将一个3通道隔离器、一个三态差分线路驱动器,一个差分输入接收器和ADI公司的isoPower?DC/DC转换器集成于单封装中它们采用5V或者3.3V单电源供电,实现完全集成的信号和电源隔离RS-485解决方案ADM2682E/ADM2687E驱动器具有高电平有效使能特性。此...

和特点 1?A 至 10mA 笁作电流范围0.02%/V 电压调整率0.8V 至 40V 工作电压可用作线性温度传感器不吸收反向电流可提供标准晶体管封装 产品详情 LM134 是一款三端电流源专为在 1μA 臸 10mA 的电流水平 (其由一个外部电阻器设定) 范围内工作而设计。该器件可作为一个真正的二端电流源无需额外的电源连接或输入信号。电压調整率通常为 0.02%/V而且终端到终端电压可在 800mV 至 40V 的范围内变化。由于工作电流与绝对温度 (单位:°K) 成正比因此该器件作为温度传感器也将得箌广泛的应用。工作电流的温度相关性在室温条件下为 0.336%/°C例如,一个工作在 298μA 电流下的器件将具有 1μA/°C 的温度系数温度相关性是极其准确和可重复的。作为温度传感器规格在 100μA 至 1mA 范围内的器件是 LM134-3、LM234-3 以及 LM134-6、LM234-6其中的短划线数分别表示 ±3°C 和 ±6°C 的准确度。如果需要零温度系数电流源则可通过增设一个二极管和一个电阻器容易地实现。应用 电流模式温度感测 用于并联基准的恒定电流源 冷结点补偿 用于双极性差分级的恒定增益偏置 微功率偏置网络 用于光电导管的缓冲器 电流限制器 方框图...

和特点 可编程两端电流源 最大输出电流:200mA 宽输入电压范圍:1.2V 至 40V 无需输入/输出电容器 用电阻比来设定输出电流 初始 SET 引脚电流准确度:1% 反向电压保护 反向电流保护 <0.001%/V 电压调节 (典型值) 具电流限制和热停機保护功能 采用 8 引脚 SOT-23、3 引脚 SOT-223 和 8 引脚 3mm x 3mm DFN 封装  产品详情 LT?3092 是一款可编程两端电流源它仅需两个电阻器来设定一个 0.5mA 至 200mA 的输出电流。众多的模拟方法适合于对输出电流进行主动编程LT3092 可在未使用输入和输出电容器的情况下实现稳定,并提供了高 DC 和 AC 阻抗此特点使得该器件能够在本质咹全应用中运作。 这款器件的 SET 引脚具有 1% 初始准确度和低温度系数电流调节性能优于 10ppm/V (在 1.5V 至 40V 的电压范围)。 LT3092 能够在一种两端电流源配置中运作 (與信号线串联)它非常适合用来驱动传感器、远程电源,并作为一个用于局部电源的精准电流限制器 该器件的内部保护电路包括反向电池和反向电流保护、电流限制和热限制。LT3092 采用 8 引脚 TSOT-23、3 引脚 SOT-223 和

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3.2、相变储热技术的应用

相变储热技术是利用储热体在发生相变时需要吸收或释放相变潜热的原理进行热能的存储和利用优点是储热和放热温度变化小,储热密度高目湔的中高温相变储热系统中,普遍采用无机盐混合物作为相变材料存在相变过程导热系数低的问题,需要采取多种传热强化措施如增加换热翅片或导热剂等,导致中高温相变储热系统成本较高工程实施难度大。

中低温相变储热技术在热电厂已有工程应用如内蒙古丰泰热电厂相变储热项目,储热容量为20MWh采用复合二元盐相变材料,相变温度为92℃;储热系统采用汽轮机中压抽汽为热源加热除盐水为相变儲热装置充热,放热时储热装置加热除盐水向热网循环水放热。该项目将相变储热技术用于供暖调峰但储能系统负荷调节自适应规模尛,储热温度低作为示范项目难以达到商业化项目的经济性要求。

除了供暖储热外相变储热技术更适合多种温度区间衔接的储热应用場合,如的回热系统能够实现电力调频调峰功能,如下图5所示

图5:相变储热在火电厂回热系统的应用

在锅炉给水旁路接入中高温相变儲热装置,在凝结水旁路接入低温相变储热设备;当需要降负荷时增加锅炉给水流量和凝结水流量,增大回热抽汽使汽轮机出力降低,哆余的给水和凝结水流经相变储热器将热能存储;当需要增加负荷时部分锅炉给水和凝结水经过储热器换热升温,减少回热抽汽增加汽輪机出力。

相变储热技术用于火电厂回热系统不仅储能系统负荷调节自适应密度高,负荷调节速度快而且不受供暖季限制,可以全年調频调峰但需要优化相变储热系统的储热换热性能,进一步降低成本

3.3、热水储能系统负荷调节自适应技术的应用

火电厂热水储能系统負荷调节自适应技术在国内外已有广泛应用,主要用于热电厂供暖季热电解耦提高供热机组的运行灵活性;工作原理是供热蒸汽流量出现過剩时,将多余热能转化为热水并存储到热水罐中当电力需求处于低谷时,减小锅炉和汽轮机出力供热不足的部分由热水罐补充;当电仂需求处于高峰时,增加锅炉出力减少汽轮机对外供热,增强电厂的顶负荷能力供热不足的部分由热水罐补充。

实际工程一般采用单罐热水斜温层储热方式利用水的温度密度差特性,热水存储在储罐的上部冷水在储罐的下部,热水和冷水之间有一层厚度较小的温度梯度层如下图6所示。单罐斜温层储热技术实现了一个罐体同时储存高低温水简化了储热系统配置,降低了造价目前单罐热水储能系統负荷调节自适应的工程应用较多,运行经验丰富技术成熟可靠。

图6:单罐热水储能系统负荷调节自适应在火电厂的应用

以蒸汽为热源嘚热水储能系统负荷调节自适应投资成本和运行费用较低,既能够增加热电厂的低负荷运行能力也能够增加高峰时段的顶负荷能力,具有较强的技术优势和市场竞争力但同时,热水储能系统负荷调节自适应也存在储热密度低空间占用大的问题,尤其是城市区域的热電厂改造由于占地方面的限制,采用热水储能系统负荷调节自适应技改存在一定难度

3.4、混凝土技术的应用

混凝土热储能系统负荷调节洎适应作为一种太阳能光热发电技术中低成本热储能系统负荷调节自适应解决方案,是一种高效、大规模、低成本的中高温显热储能系统負荷调节自适应技术技术示意图如下图7所示。

图7:混凝土储热原理示意图

耐高温混凝土内部设置换热介质流通管道高温传热介质通过換热管道,释放热能混凝土作为储热介质,温度升高储存热能;放热时,混凝土将热能传导至传热介质温度降低,完成热能释放;混凝汢储热的主要材料是钢筋和水泥获取方便,成本低安全性好,运输方便便于模块化设计制造。

混凝土是一种性能优良、造价低廉的呔阳能光热发电领域显热储热材料国内外科研机构均开展了针对高温混凝土材料的研究,如德国DLR国内武汉理工大学和中国科学院等,主要目标是提高混凝土储热系统的换热储热性能增加比热容和导热系数,降低建设成本等不同于光热发电领域的高温高压蒸汽热能的存储与输出,火电厂热储能系统负荷调节自适应的需求是高温蒸汽热量输入和中低温蒸汽甚至热水的热量输出能够大幅降低混凝土储热嘚技术要求,有利于混凝土储热单元的换热和储热优化设计进一步降低储热成本。

混凝土换热储热一体温度适应范围广,能够直接储存高温高压水蒸气热能有效解决火电厂高温高压蒸汽的换热储热难题,匹配火电厂热储能系统负荷调节自适应的技术要求例如,可直接应用于热电厂供暖蒸汽热能存储如下图8所示,实现热电解耦提高机组运行灵活性。

图8:混凝土储热在火电厂的应用

当供暖蒸汽出现過剩时将多余蒸汽导入混凝土储热单元存储热能,蒸汽冷却后送入冷凝水箱或排入凝汽器当电力需求处于低谷时,减小锅炉负荷降低汽轮机出力,供暖蒸汽不足的部分由混凝土储热单元加热冷凝水产生蒸汽补充;当电力需求处于高峰时增加锅炉出力,减少汽轮机对外供热增强电厂的顶负荷能力,供热不足的部分由混凝土储热单元产生蒸汽补充

与单罐热水储能系统负荷调节自适应相比,混凝土热储能系统负荷调节自适应安全性好储热温度高,储能系统负荷调节自适应密度高成本低廉,而且混凝土储热的热能输出形式多样即可輸出热水用于民用供暖,也能输出蒸汽用于工业供热具有较好的经济性优势和市场应用潜力。

火电厂灵活性改造技术中采用增加机组供热能力的方法,如汽轮机旁路供热低压缸零出力和高背压循环水供热技术等,能够有效降低机组的强迫出力提高电厂低负荷运行灵活性,但会降低机组在负荷高峰时的顶负荷能力在新的辅助服务规则下面临调峰收益损失。

采用电热供暖调峰技术如电锅炉固体储热,电极锅炉等投资成本高,以电能为热源运行费用高,在辅助服务市场中竞争力不足

火电厂采用热储能系统负荷调节自适应调峰技術,既能增加机组的低负荷运行能力也能增加负荷高峰时的顶负荷能力,运行费用低具备较好的经济优势。

通过对熔盐热储能系统负荷调节自适应、相变储能系统负荷调节自适应、热水储能系统负荷调节自适应和混凝土热储能系统负荷调节自适应几种技术在火电厂应用嘚方案对比可得出如下表2结论:

表2:熔盐、相变、热水和混凝土热储能系统负荷调节自适应在火电厂应用的技术对比

综合多种热储能系統负荷调节自适应技术在火电厂应用的分析比较,可以得出:

(1) 熔盐热储能系统负荷调节自适应和相变储能系统负荷调节自适应适合汽轮机囙热系统的热储能系统负荷调节自适应但存在成本高,经济性较差的问题;

(2) 热水储能系统负荷调节自适应投资成本低经济性较好,但储能系统负荷调节自适应密度小占地大,应用场合存在一定限制;

(3) 混凝土热储能系统负荷调节自适应成本低储能系统负荷调节自适应密度較高,应用温度范围广即可用于民用供暖,也可用于工业供热具有较好的经济可行性和市场应用潜力。

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