開關(guān)電源未來將趨于高頻化數(shù)字化
1、高頻化技能
跟著開關(guān)頻率的進(jìn)步，開關(guān)變換器的體積也隨之削減，功率密度也得到大幅提升，動(dòng)態(tài)呼應(yīng)得到改進(jìn)。小功率DC/DC變換器的開關(guān)頻率將上升到MHz。但跟著開關(guān)頻率的不斷進(jìn)步，開關(guān)元件和無源元件損耗的添加、高頻寄生參數(shù)以及高頻EMI等新的問題也將隨之產(chǎn)生。
2、數(shù)字化技能
在傳統(tǒng)功率電子技能中，操控部分是按模仿信號(hào)來規(guī)劃和工作。目前，在整個(gè)的電子模仿電路系統(tǒng)中，電視、音響設(shè)備、照片處理、通訊、網(wǎng)絡(luò)等都逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，而最終一個(gè)沒有數(shù)字化的堡壘就是電源范疇。近年來，數(shù)字電源的研討氣勢(shì)不減，成果也越來越多。在電源數(shù)字化方面走在前面的公司首要有TI和Microchip。
3、軟開關(guān)技能
為進(jìn)步變換器的變換功率，各種軟開關(guān)技能應(yīng)用而生，具有代表性的是無源軟開關(guān)技能和有源軟開關(guān)技能，首要包括零電壓開關(guān)/零電流開關(guān)(ZVS/ZCS)諧振、準(zhǔn)諧振、零電壓/零電流脈寬調(diào)制技能(ZVS/ZCS-PWM)以及零電壓過渡/零電流過渡脈寬調(diào)制(ZVT/ZCT-PWM)技能等。選用軟開關(guān)技能能夠有效地下降開關(guān)損耗和開關(guān)應(yīng)力，有助于變換器變換功率的進(jìn)步。
4、功率因數(shù)校正技能(PFC)
因?yàn)锳C/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)(溝通輸入端)功率因數(shù)僅為0.6～0.65。選用PFC(功率因數(shù)校正)變換器，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可進(jìn)步到0.95～0.99，輸入電流THD小于20%。既治理了電網(wǎng)的諧波污染，又進(jìn)步了電源的全體功率。這一技能稱為有源功率因數(shù)校正APFC單相，APFC國(guó)內(nèi)外開發(fā)較早，技能已較成熟。目前PFC技能首要分為有源PFC技能和無源PFC技能兩大類，選用PFC技能能夠進(jìn)步AC/DC變化器輸入端功率因數(shù)，削減對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，但還有待持續(xù)研討發(fā)展。
5、模塊化技能
模塊化有兩方面的含義，其一是指功率器材的模塊化，其二是指電源單元的模塊化。近年來，有些公司把開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)維護(hù)電路也裝到功率模塊中去，構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM)，不光縮小了整機(jī)的體積，更方便了整機(jī)的規(guī)劃制造。實(shí)際上，因?yàn)轭l率的不斷進(jìn)步，致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重，對(duì)器材造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流、毛刺)。為了進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性，有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM)，它把一臺(tái)整機(jī)的所有硬件都以芯片的形式安裝到一個(gè)模塊中，這樣的模塊通過嚴(yán)厲合理的熱、電、機(jī)械方面的規(guī)劃，到達(dá)優(yōu)化完美的地步。由此可見，模塊化的意圖不僅在于使用方便，縮小整機(jī)體積，更重要的是撤銷傳統(tǒng)連線，把寄生參數(shù)降到最小，從而把器材接受的電應(yīng)力降至最低，進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性。
跟著開關(guān)頻率的進(jìn)步，開關(guān)變換器的體積也隨之削減，功率密度也得到大幅提升，動(dòng)態(tài)呼應(yīng)得到改進(jìn)。小功率DC/DC變換器的開關(guān)頻率將上升到MHz。但跟著開關(guān)頻率的不斷進(jìn)步，開關(guān)元件和無源元件損耗的添加、高頻寄生參數(shù)以及高頻EMI等新的問題也將隨之產(chǎn)生。
2、數(shù)字化技能
在傳統(tǒng)功率電子技能中，操控部分是按模仿信號(hào)來規(guī)劃和工作。目前，在整個(gè)的電子模仿電路系統(tǒng)中，電視、音響設(shè)備、照片處理、通訊、網(wǎng)絡(luò)等都逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，而最終一個(gè)沒有數(shù)字化的堡壘就是電源范疇。近年來，數(shù)字電源的研討氣勢(shì)不減，成果也越來越多。在電源數(shù)字化方面走在前面的公司首要有TI和Microchip。
3、軟開關(guān)技能
為進(jìn)步變換器的變換功率，各種軟開關(guān)技能應(yīng)用而生，具有代表性的是無源軟開關(guān)技能和有源軟開關(guān)技能，首要包括零電壓開關(guān)/零電流開關(guān)(ZVS/ZCS)諧振、準(zhǔn)諧振、零電壓/零電流脈寬調(diào)制技能(ZVS/ZCS-PWM)以及零電壓過渡/零電流過渡脈寬調(diào)制(ZVT/ZCT-PWM)技能等。選用軟開關(guān)技能能夠有效地下降開關(guān)損耗和開關(guān)應(yīng)力，有助于變換器變換功率的進(jìn)步。
4、功率因數(shù)校正技能(PFC)
因?yàn)锳C/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)(溝通輸入端)功率因數(shù)僅為0.6～0.65。選用PFC(功率因數(shù)校正)變換器，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可進(jìn)步到0.95～0.99，輸入電流THD小于20%。既治理了電網(wǎng)的諧波污染，又進(jìn)步了電源的全體功率。這一技能稱為有源功率因數(shù)校正APFC單相，APFC國(guó)內(nèi)外開發(fā)較早，技能已較成熟。目前PFC技能首要分為有源PFC技能和無源PFC技能兩大類，選用PFC技能能夠進(jìn)步AC/DC變化器輸入端功率因數(shù)，削減對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，但還有待持續(xù)研討發(fā)展。
5、模塊化技能
模塊化有兩方面的含義，其一是指功率器材的模塊化，其二是指電源單元的模塊化。近年來，有些公司把開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)維護(hù)電路也裝到功率模塊中去，構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM)，不光縮小了整機(jī)的體積，更方便了整機(jī)的規(guī)劃制造。實(shí)際上，因?yàn)轭l率的不斷進(jìn)步，致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重，對(duì)器材造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流、毛刺)。為了進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性，有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM)，它把一臺(tái)整機(jī)的所有硬件都以芯片的形式安裝到一個(gè)模塊中，這樣的模塊通過嚴(yán)厲合理的熱、電、機(jī)械方面的規(guī)劃，到達(dá)優(yōu)化完美的地步。由此可見，模塊化的意圖不僅在于使用方便，縮小整機(jī)體積，更重要的是撤銷傳統(tǒng)連線，把寄生參數(shù)降到最小，從而把器材接受的電應(yīng)力降至最低，進(jìn)步系統(tǒng)的可靠性。
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