開關電源未來將趨于高頻化數字化
1、高頻化技能
跟著開關頻率的進步,開關變換器的體積也隨之削減,功率密度也得到大幅提升,動態呼應得到改進。小功率DC/DC變換器的開關頻率將上升到MHz。但跟著開關頻率的不斷進步,開關元件和無源元件損耗的添加、高頻寄生參數以及高頻EMI等新的問題也將隨之產生。
2、數字化技能
在傳統功率電子技能中,操控部分是按模仿信號來規劃和工作。目前,在整個的電子模仿電路系統中,電視、音響設備、照片處理、通訊、網絡等都逐步實現了數字化,而最終一個沒有數字化的堡壘就是電源范疇。近年來,數字電源的研討氣勢不減,成果也越來越多。在電源數字化方面走在前面的公司首要有TI和Microchip。
3、軟開關技能
為進步變換器的變換功率,各種軟開關技能應用而生,具有代表性的是無源軟開關技能和有源軟開關技能,首要包括零電壓開關/零電流開關(ZVS/ZCS)諧振、準諧振、零電壓/零電流脈寬調制技能(ZVS/ZCS-PWM)以及零電壓過渡/零電流過渡脈寬調制(ZVT/ZCT-PWM)技能等。選用軟開關技能能夠有效地下降開關損耗和開關應力,有助于變換器變換功率的進步。
4、功率因數校正技能(PFC)
因為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,單相整流電源供電的電子設備,電網側(溝通輸入端)功率因數僅為0.6~0.65。選用PFC(功率因數校正)變換器,網側功率因數可進步到0.95~0.99,輸入電流THD小于20%。既治理了電網的諧波污染,又進步了電源的全體功率。這一技能稱為有源功率因數校正APFC單相,APFC國內外開發較早,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技能能夠進步AC/DC變化器輸入端功率因數,削減對電網的諧波污染,但還有待持續研討發展。
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,有些公司把開關電源的驅動維護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不光縮小了整機的體積,更方便了整機的規劃制造。實際上,因為頻率的不斷進步,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器材造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流、毛刺)。為了進步系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,這樣的模塊通過嚴厲合理的熱、電、機械方面的規劃,到達優化完美的地步。由此可見,模塊化的意圖不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是撤銷傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器材接受的電應力降至最低,進步系統的可靠性。
跟著開關頻率的進步,開關變換器的體積也隨之削減,功率密度也得到大幅提升,動態呼應得到改進。小功率DC/DC變換器的開關頻率將上升到MHz。但跟著開關頻率的不斷進步,開關元件和無源元件損耗的添加、高頻寄生參數以及高頻EMI等新的問題也將隨之產生。
2、數字化技能
在傳統功率電子技能中,操控部分是按模仿信號來規劃和工作。目前,在整個的電子模仿電路系統中,電視、音響設備、照片處理、通訊、網絡等都逐步實現了數字化,而最終一個沒有數字化的堡壘就是電源范疇。近年來,數字電源的研討氣勢不減,成果也越來越多。在電源數字化方面走在前面的公司首要有TI和Microchip。
3、軟開關技能
為進步變換器的變換功率,各種軟開關技能應用而生,具有代表性的是無源軟開關技能和有源軟開關技能,首要包括零電壓開關/零電流開關(ZVS/ZCS)諧振、準諧振、零電壓/零電流脈寬調制技能(ZVS/ZCS-PWM)以及零電壓過渡/零電流過渡脈寬調制(ZVT/ZCT-PWM)技能等。選用軟開關技能能夠有效地下降開關損耗和開關應力,有助于變換器變換功率的進步。
4、功率因數校正技能(PFC)
因為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,單相整流電源供電的電子設備,電網側(溝通輸入端)功率因數僅為0.6~0.65。選用PFC(功率因數校正)變換器,網側功率因數可進步到0.95~0.99,輸入電流THD小于20%。既治理了電網的諧波污染,又進步了電源的全體功率。這一技能稱為有源功率因數校正APFC單相,APFC國內外開發較早,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技能能夠進步AC/DC變化器輸入端功率因數,削減對電網的諧波污染,但還有待持續研討發展。
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,有些公司把開關電源的驅動維護電路也裝到功率模塊中去,構成了“智能化”功率模塊(IPM),不光縮小了整機的體積,更方便了整機的規劃制造。實際上,因為頻率的不斷進步,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器材造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流、毛刺)。為了進步系統的可靠性,有些制造商開發了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,這樣的模塊通過嚴厲合理的熱、電、機械方面的規劃,到達優化完美的地步。由此可見,模塊化的意圖不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是撤銷傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器材接受的電應力降至最低,進步系統的可靠性。
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