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      高頻開關電源的發展趨勢

      更新時間  2019-8-20 來源: 閱讀 247

      高頻開關電源的發展趨勢
      在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處于核心地位,對于高頻開關電源的發展趨勢走向包含四大方面,高頻化、模塊化、數字化和綠色化。
      1、高頻化
      理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比,當我們把頻率從工50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理,由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
      2、模塊化
      模塊化一方面是指功率器件的模塊化,另一方面是指電源單元的模塊化,常見的器件模塊含有一單元、兩單元、六單元直至七元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造,由此可見模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。
      3、數字化
      在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入,所以對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
      4、綠色化
      電源系統的綠色化一方面是指顯著節電, 這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染,另一方面這些電源不能(或少)對電網產生污染,20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法,這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。

      現代電力電子技術是開關電源技術發展的基礎,隨著新型電力電子器件和適于更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現,現代電源技術將在實際需要的推動下快速發展,在傳統的應用技術下,由于功率器件性能的限制而使開關電源的性能受到影響,為了極大發揮各種功率器件的特性,使器件性能對開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態,從而可大大的提高工作頻率,提高開關電源工作效率,設計出性能優良的開關電源。

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