開關電源優劣的判斷方法
開關電源技術在20世紀80年代引入我國,往常已普遍應用于通訊范疇。由于電源的性能直接影響著系統的牢靠性,因而正確判別開關電源的優劣也就顯得尤為重要。僅從電源的輸入、輸出特性指標來權衡開關電源的優劣,顯然是不夠的,還應該從下列幾方面著手。
一、功率器件
開關電源技術屬于電力電子技術,它運用功率變換器停止電能變換,因此從功率器件的類型上很容易推斷出產品大致的研發年代。我們曉得,大功率硅整流管和晶閘管呈現于20世紀60年代;大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GTO)的消費年代在20世紀70年代;功率場效應管(MOSFET)呈現于20世紀80年代;絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)則是呈現于20世紀90年代的器件。這里需求闡明的是,功率場效應管由于單極性多子導電,顯著地減小了開關時間,所以很容易地到達1MHz的開關工作頻率。但是功率場效應管要進步器件阻斷電壓必需加寬器件的漂移區,結果使器件內阻疾速增大,器件的通態壓降增高,通態損耗增大。絕緣柵極雙極晶體管在構造上相似于功率場效應管,其不同點在于絕緣柵極雙極晶體管是在N溝道功率場效應管的N+基板(漏極)上增加了一個P+基板(絕緣柵極雙極晶體管的集電極),這一點改良就使得絕緣柵極雙極晶體管具有一系列的突出優點:正向偏置,輸入阻抗高,導通電阻低,耐壓高,平安工作區大以及開關速度高等。
看功率器件的封裝也能簡單判別開關電源的優劣。管芯直接焊接在基板上,能夠進步散熱效率,降低寄生電感、電容和熱阻。不是直接焊接在基板上的產品,就比擬差了。
二、電路原理
1. 要看它采用硬開關技術還是軟開關技術。由LC無源元件和快恢復二極管組成的各種無耗緩沖電路,改動了開關管的開關過渡過程,使開關電壓、電流的改動不是突變的(即硬開關)而是緩變的(即軟開關),從而顯著地減小了功率器件的開關損耗,進步系統的開關頻率,降低變換器的體積和重量,減少系統的輸出紋波,并且能夠克制變換電路對寄生散布參數的敏理性,降低系統的開關噪音,展寬系統的頻帶,改善系統的動態性能。
2.要看它采用變頻控制(PFM)還是恒頻控制(PWM)。恒頻控制(又稱相移控制)方式要優于變頻控制方式。相移控制的全橋變換電路,綜合恒頻控制技術和軟開關技術的優點,在大范圍內完成恒頻控制,完成輸出電壓或電流的大范圍無級調理,在功率器件換流霎時,完成零電壓開關換流。
3.功率因數校正技術能夠抑止電網側諧波電流,減少無功功率,從而改善功率因數,同時降低電源高次諧波產生的噪音和污染,到達節能目的。
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