开关电源兴起与八十年代,随着高频化和软开关技术的开发研究,开关电源逐渐向着性能更好、重量更轻、尺寸更小的方向发展。同时高频化和软开关技术是过去20年国际电力电子界研究的热点之一。在未来五年甚至十年开关电源的发展趋势是怎么样的,开关电源的前景又是怎么样?
一、开关电源的发展趋势
有几个要素:小型化、薄型化、轻量化、高频化。开关电源的体积、重量是由磁性元件和电容决定的,所以开关电源趋向小型化主要是要减小内部磁性元件和电容的体积重量。至于高频化:在一定的范围里,提高开关电源频率,一是能有效减小电感、电容及变压器的尺寸,同时能抑制干扰,改善系统的动态性能。所以小型化、薄型化、轻量化、高频化是开关电源很重要的发展趋势。
开关电源功率半导体器件性能
1998年,Infineon公司推出冷mos管,它采纳“ 超等结”(Super-Junction)布局,故又称超结功率 MOSFET。
任务电压600V~800V,通态电阻几乎低落了一个数目级,仍保持开关速率快的共性,是一种有进行上进的高频功率半导体电子器件。
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大功率的开关电源的工作原理我们分为一下八点来说:
1、交流电源输入经整流滤波成直流;
2、通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;
3、开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
4、输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的;
5、交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;
6、在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;
7、开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;
8、一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源。