电源开关介绍发展现状

电源开关介绍进展现状
1，功率线性淘汰

具有更线性功率技术上很大的优势，节约空间和用于使频率变压器，体积小，重量轻，高可靠性和成本效益的，易于实现各种不同的输出功率的频率的材料的开关电源。随着不断提高的同时进展和高频滤波的高频开关电源的开关频率，原困扰输出纹波的开关电源是克服这些问题，该开关电源的输出纹波可比线性功率，使各线性电力工业淘汰。

如图2所示，开关频率已经达到的阶段兆赫

由于高频开关电源自1970年代以来，打破20千赫，随着技术的进步，其产品的频率飙升至500kHz〜1MHz的。许多国家在世界上致力于高频开关电源的研发MHz的水平。我国在这方面的研究相对滞后，但已经取得了一些成果。

3，小型化的快速进展

通过分析和高频开关电源证明的原理实际应用中，是成反比的平方根用于电源，电感电容，并且变压器电源频率的质量和尺寸。根据该原理，对高频开关电源的频率增加不可幸免地导致了减小的体积。电源的小型化使产品更轻，节约材料消耗，降低成本，有一个特别重要的经济价值。

如图4所示，效率大大提高

由于采纳了多种新技术，是世界上高频率的95％，开关电源的效率或更多，6kW的通信效率开关电源的应用国内软交换技术的制造已经达到了93％。

5，增加的频率和体积减小不可幸免地面临许多挑战

随着开关频率的增加，会带来很多负面影响，包含在开关元件和无源元件的损失变大，高频寄生元件和电磁干扰（EMI）等，必须考虑两者。

6，软交换技术的进展和应用的不断成熟

由于在开关的软开关损耗在理论上可以降低到零，该技术始终是一个研究的热点。该电路可分为：准谐振电路，零和零切换PWM转换电路PWM电路。目前成熟的技术的进展和应用包含：有源钳位ZVS软开关技术和全桥相移ZVS软开关技术，效率高达90％。

如图7所示，软开关和硬开关技术相结合，以达到更好的效果

交换技术出现的硬开关技术不逐渐下降，通过和软交换技术相结合，充满新的活力对比。零开关电压电流转换（该ZCT）和一个零电压转换（所述ZVT）技术，都小开关损耗的软开关，低EMI，高频率，高效率，节能和其它优点和硬切换，电流容量评级体积小，易于实现滤波的优点。

图8中，同步整流大大提高开关电源的的变换效率

通过使用导通电阻同步整流特别低（小于3MΩ）MOSFET的，作为逆变器之后整流装置替代传统的二极管，由操纵器和具有相位同步同步的栅极驱动信号所产生的整流电压整流器的操纵工作，这种方法可以大大降低整流损耗，主要用在低电压高电流电源转换器。

如图9所示，高频有源功率因数校正（PFC）技术，有效地提高功率因数

频率切换电源作为AC线是非线性负载，通过从电力传输线出来的污染的辐射，造成很大的损害生成的谐波电流。 PFC技术可有效地降低高频开关电源电网的污染，主要使用是有源PFC技术。一种高频电源的有源PFC技术的正弦输入电流以实现和保持相同的相位和输入功率源，谐波抑制的目的。目前，主要的有源PFC技术包含两个单级PFC PFC技术和两种技术。

如图10所示，电磁兼容性（EMC）的设计技术，有效地降低电磁干扰的频率开关

由于高频开关电源的结构特征，所述电源开关的切换，并产生浪涌噪声辐射噪声或传导噪声被发送到外部装置，从而引起电磁干扰期间伴随急剧的电压和电流的变化（EMI）问题。 EMC设计技术可以有效地解决这一问题。目前电源的三个重要技术的EMI抑制，包含新的周期扩展，乱撒和随机扩散。正在开发的FM商品周期已经应用到电源，后两种调频技术。

11，一种模块化电源电路，所述电源系统，以提高的质量

目前，为了便于设计者灵敏使用的各个功能模块，提高生产效率，降低成本，提高可靠性，并减少体积，制造商将PFC，ZVS，ZCS，PWM操纵，和一个平行的电流操纵相移全桥操纵的操纵功能被集成在专用芯片，电源和操纵，驱动器，爱护开关装置中，构成模块中的检测电路包功率电子模块。此外，操纵的厂商，功率半导体器件和信息传输功能的全部集成在一个模块中，通过去除常规接线和电，热，结构设计的优化，以减小尺寸和提高目的的可靠性寄生效应。

12，单个高功率输出不限制功率的国内功率的领域中的应用

目前，高功率的高频开关电源的产品是罕见的，性能差，大于20千瓦，在国内电力的高频开关电源的单机容量是极其罕见的，输出电流一般是在单1000A以下。这些问题导致国内冶金和化学电源高频开关电源是必需的（几百千瓦或几MW）电力领域还没有得到应用。主电源频率的开关电源电路的基本的配置中，两个重要的因素：电子装置和磁性装置功率的输出功率并不高，主要瓶颈阻碍功率提升。

13，分布式电源系统大大升压电源输出

通过在平行流动系统上运行的高频开关电源模块的方式分布式系统中采纳，N + M冗余和热交换，使得每个电力转换器，以减少处理较小的电应力，突破瓶颈的单个输出功率不大够了，输出功率提升到几十甚至几百千瓦千瓦，大大提高了系统的可靠性。此外，各种这样的系统的可扩展输出功率，降低了开发成本。

如图14所示，数字PWM反馈操纵回路的实际应用

的数字技术（EDA）技术，单芯片技术和数字信号处理器（DSP）技术，软件和硬件设计数字电源进展，可以基于电子设计自动化，数字PWM反馈操纵环取代模拟电路。 DSP通过内置PID算法来生成主功率转换器的数字波形的PWM操纵;和A / d转换芯片等CPLD检测系统的电流，电压和温度的参数，由内部调整处理输出的PWM信号，以及各种调节的电源输出的爱护功能，而且同步同步整流电路的精确操纵。

15，基于数字技术的电源治理和通讯功能开发，以提高产品性能

通过该接口，外部键盘和一个液晶显示器，人机交互数字频率开关电源电路;接口，如RS232或通过RS485串行端口,,远程遥测主计算机CAN总线进行数据通信。数字电源的网络接口，轻松实现在线维护和自我升级，大大提高了产品的可靠性和使用寿命。

16，数字技术来促进产品设计

数字集成电路，数字操纵芯片和先进的EDA技术，单片机技术和DSP技术的各种功能使设计人员能够摆脱过去的，复杂的模拟电路设计，专注于提高电源产品的质量，性能和功能。通过使用计算机辅助设计（CAD）工具，包含TOPS-女巫（PROTEL），DXP等电路设计软件，可以提高开发效率的电源产品，缩短开发周期。流行的仿真软件，如Pspice的和Matleb不高频寄生高频开关电源的完全仿真，只能提供在以前的研究提供参考，而不是一个完整的仿真设计。

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