开关电源的应用领域有哪些?

 开关电源高频化是其开展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的使用范畴,特别是在高新技能范畴的使用,推进了高新技能商品的小型化、简便化。别的开关电源的开展与使用在节约能源、节约资本及保护环境方面都具有主要的含义。

跟着电力电子技能的飞速开展,电力电子设备与大家的工作、日子的联系日益密切,而电子设备都离不开牢靠的电源,进入80年代计算机电源全面完成了开关电源化,首先完结计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备范畴,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、操控设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技能的迅速开展。开关电源是使用现代电力电子技能,操控开关晶体管注册和关断的时刻比率,保持稳定输出电压的一种电源,开关电源通常由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的本钱都跟着输出功率的添加而增加,但二者增加速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一本钱回转点。跟着电力电子技能的开展和立异,使得开关电源技能在不断地立异,这一本钱回转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源供给了广泛的开展空间。
开关电源的分类
  大家的开关电源技能范畴是边开发有关电力电子器材,边开发开关变频技能,两者相互促进推进着开关电源每年以超越两位数字的增加率向着轻、小、薄、低噪声、高牢靠、抗搅扰的方向开展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC改换器现已完成模块化,且规划技能及生产技能在国内外均已老练和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其本身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为杂乱的技能和技能制作疑问。以下分别对两类开关电源的构造和特性作以阐述。
1 DC/DC改换
  DC/DC改换是将固定的直流电压改换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方法有两种,一是脉宽调制方法Ts不变,改动ton(通用),二是频率调制方法,ton不变,改动Ts(易发生搅扰)。其详细的电路由以下几类:
  (1) Buck电路--降压斩波器,其输出均匀电压Uo小于输入电压Ui,极性一样。
  (2) Boost电路--升压斩波器,其输出均匀电压Uo大于输入电压Ui,极性一样。
  (3) Buck-Boost电路--降压或升压斩波器,其输出均匀电压Uo大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。
  (4) Cuk电路--降压或升压斩波器,其输出均匀电压Uo 大于或小于输入电压UI,极性相反,电容传输。
  当今软开关技能使得DC/DC发生了质的腾跃,美国VICOR公司规划制作的多种ECI软开关DC/DC改换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,功率为(80-90)%。日本NEMIcLambda公司最新推出的一种选用软开关技能的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27
  W/cm3,选用同步整流器(MOS-FET替代肖特基二极管),是整个电路功率进步到90%。
 开关电源技能的开展动向
  开关电源的开展方向是高频、高牢靠、低耗、低噪声、抗搅扰和模块化。因为开关电源轻、小、薄的关键技能是高频化,因而国外各大开关电源制作商都致力于同步开发新式高智能化的元器材,特别是改进二次整流器材的损耗,并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技立异,以进步在高频率和较大磁通密度(Bs)下取得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技能。SMT技能的使用使得开关电源取得了长足的开展,在电路板双面布置元器材,以保证开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必定对传统的PWM开关技能进行立异,完成ZVS、ZCS的软开关技能已成为开关电源的干流技能,并大幅进步了开关电源工作功率。对于高牢靠性目标,美国的开关电源生产商经过下降运转电流,下降结温等措施以削减器材的应力,使得商品的的牢靠性大大进步。

电力电子技能的不断立异,使开关电源工业有着宽广的开展前景。要加速中国开关电源工业的开展速度,就必须走技能立异之路,走出有中国特色的产学研联合开展之路,为中国国民经济的高速开展做出奉献。


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