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1、开关电源的三个条件,分类与选用电子工程技术导语：开关电源是利用当代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制PWM控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的本钱都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。开关是利用当代技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制PWM控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的本钱都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为本钱反转点。随着电力电子技术的开展和
2、创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一本钱反转点日益向低输出电力端挪动，这为开关电源提供了广阔的开展空间。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应用领域，十分是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的开展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。开关电源的三个条件1、开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态2、高频：电
3、力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频3、直流：开关电源输出的是直流而不是沟通开关电源的分类人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者互相促进推动着开关电源每年度以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向开展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及消费工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，碰到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的构造和特性作以阐述。2.1DC/DC变换DC/DC变换是将固定的直流电压变换
4、成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton通用，二是频率调制方式，ton不变，改变Ts易产生干扰。其详细的电路由以下几类：1Buck电路降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性一样。2Boost电路升压斩波器，其输出平均电压U0大于输入电压Ui，极性一样。3BuckBoost电路降压或者升压斩波器，其输出平均电压U0大于或者小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。4Cuk电路降压或者升压斩波器，其输出平均电压U0大于或者小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。还有Sepic、Zeta电路。上述为非隔离型电路，隔离型电路有正激电路、反激
5、电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路。当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为6.2、10、17W/cm3，效率为8090。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为200300kHz，功率密度已到达27W/cm3，采用同步整流器MOSFET代替肖特基二极管，使整个电路效率进步到90。2.2AC/DC变换AC/DC变换是将沟通变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流，功率流由负载返回电
6、源的称为“有源逆变。AC/DC变换器输入为50/60Hz的沟通电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因碰到平安标准如UL、CCEE等及EMC指令的限制如IEC、FCC、CSA，沟通输入侧必须加EMC滤涉及使用符合平安标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作损耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率到达一定的满足程度。AC/DC变换按
7、电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。按电源相数可分为，单相、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。开关电源的选用开关电源在输入抗干扰性能上，由于其自身电路构造的特点多级串联，一般的输入干扰如浪涌电压很难通过，在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的上风，其输出电压稳定度可达0.51。开关电源模块作为一种电力电子集成器件，在选用中应留意以下几点：3.1输出电流的选择因开关电源工作效率高，一般可到达80以上，故在其输出电流的选择上，应准确测量或者计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有高的性能价格比，通常输出计算公式为：Is=KIf式中：
8、Is开关电源的额定输出电流；If用电设备的最大吸收电流；K裕量系数，一般取1.51.8；3.2接地开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或者接用户机壳，方能知足上述电磁兼容的要求。3.3保护电路开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以防止损坏用电设备或者开关
9、电源。开关电源技术的开展动向开关电源的开展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，十分是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体MnZn材料上加大科技创新，以进步在高频率和较大磁通密度Bs下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源获得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进展创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅进步了开关电源的工作效率。对于高
10、可靠性指标，美国的开关电源消费商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大进步。模块化是开关电源开展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，假设单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用局部谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但局部谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的开展前景。要加快我国开关电源产业的开展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研结合开展之路，为我国国民经济的高速开展做出奉献。声明：本文为转载类文章，如涉及版权问题，请及时联络我们删除2737591964，不便之处，敬请谅解！