High Efficiency High Power Density Isolated Matrix-Type Rectifier for Telecom and Data Center Applications
Notice bibliographique
Résumé
With the fast development of information technology (IT) industry, the demand and market volume for off-line power supplies keep increasing, especially those for telecommunication, computer servers and data centers. As the capital expenditure was measured by the square footage occupied rather than power consumption, the development of high power density converter system is of greater interesting. The rising energy prices have resulted in the cost of power and cooling exceeding the purchase cost in less than two years. Therefore, highly efficient power conversion is required for the power converter system. Generally, the power supply unit (PSU) for power distribution system (PDS) in data center and telecom are the standard two-stage approach which normally consists of power factor correction (PFC) circuit and isolated DC-DC converter. The two-stage power conversion has demonstrated excellent performance and high reliability, since the design can be optimized for each stage. However, limitations to prevent the existing two-stage PSU to fulfill future requirements for the PDS in data center and telecom applications are revealed, and a very promising and fundamentally different approach with the single-stage isolated converter is proposed in this dissertation. The development of single-stage converters with the option of placing the energy storage outside of the PSU creates new degrees of freedom regarding e.g. simplified rectifier racks in telecom and data center. This provides tangible benefits in the form of space saving, better airflow for power unit in rectifier racks and improved lifespan. The three-phase isolated buck matrix-type rectifier, capable of achieving high power density and high efficiency, is identified as an excellent candidate for the medium power level (5 kW~10 kW) single-stage power supply design. Nevertheless, the matrix-type rectifiers are known for their relatively complex modulation and commutation techniques, and lack of ride-through capability such as the stringent case of one phase loss operation. This dissertation work provides comprehensive study on the commutation method and modulation scheme design for the isolated buck matrix-type rectifier. It aims to analyze the operation principle of the rectifier and propose viable modulation and commutation schemes for this rectifier under both three-phase and single-phase operation. The method is verified by the hardware experiments of the PSUs with high efficiency (> 98%) and high power density (> 70 W/in3 ) for 54 V and 380 VDC applications. The prototypes demonstrated in the experiments show the effectiveness of the proposed modulation and commutation schemes for industry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».