剖析開關電源的發(fā)展方向

責任編輯:ylv

2012-08-29 17:29:10

摘自:企業(yè)網(wǎng)

開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),采用功率半導體器件作為開關,通過控制開關晶體管開通和關斷的時間比率(占空比),調(diào)整輸出電壓,維持輸出穩(wěn)定的一種電源。

開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),采用功率半導體器件作為開關,通過控制開關晶體管開通和關斷的時間比率(占空比),調(diào)整輸出電壓,維持輸出穩(wěn)定的一種電源。早在20世紀80年代計算機電源全面實現(xiàn)了開關電源化,率先完成計算機電源換代,進入90年代開關電源已廣泛應用在各種電子、電器設備,程控交換機、通訊、電力檢測設備電源和控制設備電源之中。開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關電源和線性電源相比,兩者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,但兩者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上,反而高于開關電源,這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使的開關電源技術(shù)也不斷的創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動,從而為開關電源提供了廣闊的發(fā)展空間。

開關電源高頻化使其發(fā)展的方向,高頻化使開關電源小型化,并使開關電源更進入更廣泛的應用領域,特別是在高新技術(shù)領域的應用,推動了高技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。

開關電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術(shù)是高頻化,因此國外各在開關電源制造商都致力同步開發(fā)新型高智能化的元器件,特別是改善二次整流器件的損耗,并在功率鐵氧體(Mn-Zn)材料上加大科技創(chuàng)新,以提高在高頻率和較大磁通密度(Bs)下獲得高的磁性能,而電容器的小型化也是一項關鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應用使得開關電源取得了長足的進展,在電路板兩面布置元器件,以確保開關電源的輕、小薄。開關電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關技術(shù)進行創(chuàng)新,實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關技術(shù)已成為開關電源的主流技術(shù),并大幅提高了開關電源的工作效率。對聯(lián)高可靠性指標,美國的開關電源生產(chǎn)商通過降低運行電流,降低結(jié)溫等措施以減少器件的應力,使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。

模塊化是開關電源發(fā)展的總體趨勢,可以用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng),可以設計成N 1冗余電源系統(tǒng),并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關電源運行噪聲大這一缺點,若單獨追求高頻化,其噪聲也必將隨著增大,而用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù),在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲,但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)實際應用仍存在著技術(shù)問題,故仍需在這一領域開展大量的工作,使得多項技術(shù)得以實用化。電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新,開關電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路,走出有中國特色的產(chǎn)學研聯(lián)合發(fā)展之路,為我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展做出貢獻。

鏈接已復制,快去分享吧

企業(yè)網(wǎng)版權(quán)所有?2010-2024 京ICP備09108050號-6京公網(wǎng)安備 11010502049343號