开关电源是运用当代机械电子技术,操纵开关管启用和关闭的時间比例,保持平稳输出电压的一种开关电源,开关电源一般由脉冲宽度调配(PWM)操纵IC和MOSFET组成。开关电源和线性稳压电源对比,二者的费用都伴随着功率的提高而增长,但二者增长速率各不相同。线性稳压电源成本费在某一功率点上,反倒高过开关电源,这一点称之为成本费翻转点。伴随着机械电子技术的快速发展和自主创新,促使开关电源技术也在不断自主创新,这一成本费翻转点日益向低导出电力工程端挪动,这为开关电源给予了广泛的进步室内空间。
开关电源高频率化是其未来发展的方位,高频率化使开关电源微型化,并使开关电源进到更普遍的主要用途,特别是新技术行业的运用,促进了新技术商品的微型化、轻巧化。此外开关电源的进步与用途在节约资源、节省资源及保护生态环境层面都有着关键的实际意义。开关电源中使用的功率器件关键为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源键入桥式整流电路及软起动电源电路中有少许运用,GTR推动艰难,电源开关頻率低,慢慢被IGBT和MOSFET替代。
三个标准:
1、电源开关:功率器件工作中在电源开关情况而不是线形情况
2、高频率:功率器件工作中在高频率而不是贴近直流的低频率
3、直流电:开关电源导出的是直流电而不是沟通交流
开关电源一般有三种工作模式:頻率、脉冲宽度固定不动方式,頻率固定不动、脉冲宽度可变方式,頻率、脉冲宽度可变方式。前一种工作模式多用以DC/AC变频电源,或DC/DC工作电压转换;后二种工作模式多用以直流稳压电源。此外,开关电源输出电压也是有三种工作方式:立即输出电压方法、均值输出电压方法、幅度值输出电压方法。一样,前一种工作方式多用以DC/AC变频电源,或DC/DC工作电压转换;后二种工作方式多用以直流稳压电源。
依据电源开关元件在线路中联接的方法,较为普遍采用的开关电源,大致可分成:串联式开关电源、并联式开关电源、变电器式开关电源等三大类。在其中,变电器式开关电源(后边通称变电器开关电源)还能够进一步分为:推挽电路式、半桥式、全桥式等多种多样;依据变电器的鼓励和输出电压的相位差,又可以分为:正激式、反激式、单激式和双激式等多种多样;假如从主要用途上去分,还能够分为大量类型。
开关电源的归类:
大家在开关电源技术行业是边开发设计有关功率器件,边开发设计电源开关变频式技术,二者互相促进促进着开关电源每一年以超出俩位数据的年增长率朝着轻、小、薄、低噪音、高靠谱、抗干扰性的角度发展趋势。开关电源可分成AC/DC和DC/DC两类,DC/DC逆变电路已经完成模块化设计,且设计方案技术及生产工艺流程在世界各国均已完善和规范化,并已获得客户的认同,但AC/DC的模块化设计,因其自己的特点促使在模块化设计的过程中,碰到比较繁杂的技术和加工工艺生产制造问题。下列各自对两大类开关电源的构造和特点作以论述。
接地装置
开关电源比线性稳压电源会形成大量的影响,对共模干扰比较敏感的配电机器设备,应采用接地装置和屏蔽掉对策,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限定,开关电源均采用EMC电磁兼容测试对策,因而开关电源一般应含有EMC电磁兼容测试过滤器。如利德华福技术的HA系列产品开关电源,将其FG接线端子接地面或接客户外壳,方能达到以上电磁兼容测试的规定。
维护电源电路
开关电源在制定中务必具备过电流、太热、短路故障等防护作用,故在设计时要优选维护作用完备的开关电源控制模块,而且其维护电源电路的技术主要参数应与用电量设施的运行特点相符合,以防止毁坏用电量机器设备或开关电源。
发展趋势趋势
开关电源的发展趋势是高频率、高靠谱、低消耗、低噪音、抗干扰性和模块化设计。因为开关电源轻、小、薄的重要技术是高频率化,因而海外各种开关电源生产商都专注于同歩开发设计新式高智能化系统的电子器件,尤其是改进二次电子整流器件的耗损,并在输出功率铁氧体(Mn?Zn)原材料上增加自主创新,以增强在高频和比较大磁通密度(Bs)下得到高的带磁能,而电力电容器的微型化也是一项重要技术。SMT技术的运用促使开关电源获得了长久的进度,在线路板双面布局电子器件,以保证开关电源的轻、小、薄。
开关电源的高频率化就必定对传统式的PWM电源开关技术开展自主创新,完成ZVS、ZCS的软电源开关技术已变成开关电源的流行技术,并大幅度提高了开关电源的工作效能。针对高可靠性指标,英国的开关电源生产厂家根据减少运作电流量,减少结温等对策以降低电子元器件的内应力,促使商品的稳定性进一步提高。
模块化设计是开关电源发展趋势的整体发展趋势,可以选用模块化电源构成分布式发电系统软件,可以设计方案成N 1冗余电源系统软件,并完成并接方法的容积拓展。对于开关电源运作噪音大这一缺陷,若独立追求完美高频率化其噪音也终将伴随着扩大,而选用一部分串联谐振变换电源电路技术,在理论上就可以完成高频率化又可减少噪音,但一部分串联谐振变换技术的具体使用仍存有着技术问题,故仍需在这里一行业进行很多的工作中,以促使此项技术得到产品化。