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开关电源的背景、现状、发展趋势与分类

2018-5-10 10:02:00 9467

0 开关电源是先进高科技领域内电子设备的源动力，有电子设备心脏的称号，由开关电源提供动力，以保障电子设备的质量和可靠性。电子制造业中电源产业不可忽视，得利于新技术，开关电源正飞速向前发展。对现代电力电子的发展主要是由开关电源（全称是开关电源）和线性电源（称为晶体管线性稳压电源），其中开关电源以功率损耗小、体积小型、重量轻盈、工作效率高效的优势近乎席卷了电子界。电子设备对供电源的要求越来越高，开关电源在满足体积、重量、效率、功耗等优点，开关电源的可靠性变的越来越重要。开关稳压电源取代线性电源已有多年的历史。最早出现的是类似线性电源的串联型开关电源，此电源功率晶体管工作在开关状态。然后，脉冲宽度调制（PWM）控制技术uyoule。然后，PWM开关电源，是一个脉冲宽度调制控制开关变换器。。全球能源危机，人们将目光转向PWM开关电源。后来发生了20KHz革命，用工作频率在20KHz的脉宽调制开关电源替代工频的线性电源。随着超大规模集成电路的发展，电源的尺寸相比微处理器要大得多。各种科技前沿的电子设备需要更小更轻的电源。因此对开关电源的提出了小型轻量要求，它包括电容和磁性元件的体积重量要小。开关电源的各方面性能要提高。早期主要采用开关电源的工作频率低于20kHz（大功率晶体管，功率晶体管GTR）。然后用新的电源开关，储能装置，开关电源频率的进一步提高，使供电系统和电力设备，进一步提高功率密度，减小体积，减轻重量，,给人们生活带来了诸多的便利。在上世纪80年代, 绝缘栅双极型晶体管（绝缘栅双极晶体管，IGBT）问世，开关频率增加，达到超过100kHz，，开关电源可以在中、大功率直流电源中发挥作用。此后的20年里,开关电源的工作频率不断攀升,最高可达几百MHz，并出现许多相关技术。出现了软开关技术。之后,出现了功率校正技术在这些先进技术的应用发展的新阶段，将切换到高性能，高效率，高功率因数和低污染。现今开关电源的发展趋势于电源绿色化、电源小型化、电源数字化、电源集成化。在本世纪人们对环境保护的高度重视，将绿色技术的开关电源已广泛应用。高新技术的发展，使电源小型化、轻量化是开关电源的目标。数字电源智能控制开关和电源效率的数字芯片的组合，并使用适当的算法来调节电压，电流。相比模拟电源数字电源可以更好的完成控制设计。集成可以减少组件的大量使用。集成提高了系统的可靠性。 1.2开关电源的分类[1] （一）．按控制方式： 1.脉冲式：驱动波形是方波。PWM、PFM、混合式。 2.谐振式：驱动波形为正弦波。 ZCS——零电流开关。开关在零电流。 ZVS——零电压开关。开关在零电压。（二）．按电压转换形式： 1．AC/DC：一次电源。即整流电源。 2．DC/DC：二次电源。降压、升压、降压-升压、Cuk。降压和升压，输入输出极性不变。降压-升压，输入输出极性相反，电感进行传输。Cuk，输入输出极性相反，电容进行传输。（三）．按拓补结构： 1．隔离型：有变压器。 2．非隔离型：无变压器。购线网www.gooxian.com 专业定制各类测试线（同轴线、香蕉头测试线，低噪线等）。 1
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