48伏特是否将成为新一代24伏特UPS不间断电源设备的替代者
48伏特电源的兴起:从工业标准到新时代的转变
在过去,大多数工业控制系统都依赖于24伏特直流(DC)电源轨来运行。这种选择基于其能够提供足够的能量给阀门、螺线管和继电器,同时又相对低危,确保了触摸安全。此外,它是标准铅酸蓄电池的输出电压,便于构建冗余备用系统。然而,24伏特DC供电时,由于电缆损耗较大,其在高功率负载下的效率并不理想。
当直流电源升至48伏特时,总体当前将减半,而线路损耗将降至原来的四分之一,这意味着同一条线缆可以承受四倍的负荷。尽管如此,48伏特铅酸蓄電池因体积大、重量重而不适合作为输入设备,因此24伏特仍然成为工业标准。
最近两项技术进展使得48伏特更具吸引力:
首先是GaN HEMT开关晶体管,这是一种速度比硅技术快得多的晶体管。如果使用100 kHz DC/DC降压转换器,将48V降压至1.2V,即便负载增加1%,晶体管也只能处理小于2.5ns PWM信号抖动。这对于一般开关稳压器来说几乎是不可能实现,但GaN晶体管却能轻松应对,因此为实现从48V到1V转换打下了基础。
第二项改变是轻混合动力汽车,其配备燃油发动机和12V铅酸蓄電池,还有额外的48V锂离子蓄電池及驱动系统。在前行后的一百米纯净能源由车辆提供,不需频繁启动燃油发动机,从而提高城市交通效率且无需重新设计整车。
此外,锂离子蓄電池具有更高峰值负载能力,可以直接供给空调、传感器和涡轮增压器等高功率设备,无需连接至发动机抽取能量。通过巧妙控制算法,可显著提升整车效率。
对于工业应用而言,这些变化意味着即将大量生产低成本锂离子蓄電池,为49V系统提供可靠备份储存解决方案。而与之相比的是,一般铅酸蓄電池尺寸庞大且重,而锂离子则小巧轻便,更适合这样的应用场景。
最后,我们看到RECOM推出了RS3-Z系列微型DC/DC模块,该模块支持20-60V输入范围内工作,与新兴标准中的各种导轨稳定供应符合,并获得UL认证,以满足各类传感器、监视器等需要。此外,RECOM还推出了一系列单相AC/DC导轨安装式变频箱,可用于要求严格性能保障的大规模应用中。