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闡述開(kāi)關(guān)電源的十大熱門(mén)關(guān)注

作者: 時(shí)間:2013-12-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
 對(duì)于低電壓、大電流輸出的軟開(kāi)關(guān)變換器,進(jìn)一步提高其效率的措施是設(shè)法降低開(kāi)關(guān)的通態(tài)損耗。例如同步整流SR技術(shù),即以功率MOS管反接作為整流用開(kāi)關(guān)二極管,代替蕭特基二極管(SBD),可降低管壓降,從而提高電路效率。

  關(guān)注點(diǎn)四:分布電源結(jié)構(gòu)

  分布電源系統(tǒng)適合于用作超高速集成電路組成的大型工作站(如圖像處理站)、大型數(shù)字電子交換系統(tǒng)等的電源,其優(yōu)點(diǎn)是:可實(shí)現(xiàn)DC/DC變換器組件模塊化;容易實(shí)現(xiàn)N+1功率冗余,易于擴(kuò)增負(fù)載容量;可降低48V母線(xiàn)上的電流和電壓降;容易做到熱分布均勻、便于散熱設(shè)計(jì);瞬態(tài)響應(yīng)好;可在線(xiàn)更換失效模塊等。

  現(xiàn)在分布電源系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型,一是兩級(jí)結(jié)構(gòu),另一種是三級(jí)結(jié)構(gòu)。

  關(guān)注點(diǎn)五:PFC變換器

  由于AC/DC變換電路的輸入端有整流元件和濾波電容,在正弦電壓輸入時(shí),單相整流電源供電的電子設(shè)備,電網(wǎng)側(cè)(交流輸入端)功率因數(shù)僅為0.6~0.65。采用PFC(功率因數(shù)校正)變換器,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可提高到0.95~0.99,輸入電流THD小于10%。既治理了電網(wǎng)的諧波污染,又提高了電源的整體效率。這一技術(shù)稱(chēng)為有源功率因數(shù)校正APFC單相APFC國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)較早,技術(shù)已較成熟;三相APFC的拓?fù)漕?lèi)型和控制策略雖然已經(jīng)有很多種,但還有待繼續(xù)研究發(fā)展。

  一般高功率因數(shù)AC/DC,由兩級(jí)拓?fù)浣M成,對(duì)于小功率AC/DC來(lái)說(shuō),采用兩級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總體效率低、成本高。

  如果對(duì)輸入端功率因數(shù)要求不特別高時(shí),將PFC變換器和后級(jí)DC/DC變換器組合成一個(gè)拓?fù)洌瑯?gòu)成單級(jí)高功率因數(shù)AC/DC,只用一個(gè)主開(kāi)關(guān)管,可使功率因數(shù)校正到0.8以上,并使輸出直流電壓可調(diào),這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱(chēng)為單管單級(jí)即S4PFC變換器。

  關(guān)注點(diǎn)六:電壓調(diào)節(jié)器模塊VRM

  電壓調(diào)節(jié)器模塊是一類(lèi)低電壓、大電流輸出DC-DC變換器模塊,向微處理器提供電源。

  現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的速度和效率日益提高,為降低微處理器IC的電場(chǎng)強(qiáng)度和功耗,必須降低邏輯電壓,新一代微處理器的邏輯電壓已降低至1V,而電流則高達(dá)50A~100A,所以對(duì)VRM的要求是:輸出電壓很低、輸出電流大、電流變化率高、快速響應(yīng)等。

  關(guān)注點(diǎn)七:全數(shù)字化控制

  電源的控制已經(jīng)由模擬控制,模數(shù)混合控制,進(jìn)入到全數(shù)字控制階段。全數(shù)字控制是一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì),已經(jīng)在許多功率變換設(shè)備中得到應(yīng)用。

  但是過(guò)去數(shù)字控制在DC/DC變換器中用得較少。近兩年來(lái),電源的高性能全數(shù)字控制芯片已經(jīng)開(kāi)發(fā),費(fèi)用也已降到比較合理的水平,歐美已有多家公司開(kāi)發(fā)并制造出開(kāi)關(guān)變換器的數(shù)字控制芯片及軟件。

  全數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)是:數(shù)字信號(hào)與混合模數(shù)信號(hào)相比可以標(biāo)定更小的量,芯片價(jià)格也更低廉;對(duì)電流檢測(cè)誤差可以進(jìn)行精確的數(shù)字校正,電壓檢測(cè)也更精確;可以實(shí)現(xiàn)快速,靈活的控制設(shè)計(jì)。

  關(guān)注點(diǎn)八:電磁兼容性

  高頻開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容EMC問(wèn)題有其特殊性。功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管在開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的di/dt和dv/dt,引起強(qiáng)大的傳導(dǎo)電磁干擾和諧波干擾。有些情況還會(huì)引起強(qiáng)電磁場(chǎng)(通常是近場(chǎng))輻射。不但嚴(yán)重污染周?chē)姶怒h(huán)境,對(duì)附近的電氣設(shè)備造成電磁干擾,還可能危及附近操作人員的安全。同時(shí),電力電子電路(如開(kāi)關(guān)變換器)內(nèi)部的控制電路也必須能承受開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的EMI及應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)電磁噪聲的干擾。上述特殊性,再加上EMI測(cè)量上的具體困難,在電力電子的電磁兼容領(lǐng)域里,存在著許多交*科學(xué)的前沿課題有待人們研究。國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)均開(kāi)展了電力電子電路的電磁干擾和電磁兼容性問(wèn)題的研究,并取得了不少可喜成果。近



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