开关电源条件
开关电源的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态
高频条件
电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频
直流条件
开关电源输出的是直流而不是交流也可以输出高频交流如电子变压器各种功能。
DC/DC变换
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,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)。其具体的电路由以下几类:
Buck电路
——降压斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。
Boost 电路
——升压斩波器,其输出平均电压
UO大于输入电压Ui,极性相同。
Buck一Boost电路
——降压或升压斩波器,其
输出平均电压UO大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。
Cuk电路
——降压或升压斩波器,其输出平均电
压UO大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。还有Sepic、 Zeta电路。
隔离型电路
上述为非隔离型电路,隔离型电路有正激电路、反激电路、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、17)W/cm3,效率为(80~90)%。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(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOSFET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。
AC/DC变换
AC/DC变换是将交流变换为直流,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源的称为“有源逆变”。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,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,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、、FCC、CSA) ,交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,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达到一定的满意程度。
AC/DC变换按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。
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