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开关电源应用发展状况与存在的问题

作者:赫杰五金 发布时间:2017-06-17
内容摘要:电源外壳开关电源就是利用电子器件晶体管、GTR和IGCT管等等,通过脉宽调制技术,使开关管不停地“开”和“关”,晶体管、GTR和IGCT管对波形进行脉冲调制,来实现直交、直直等电压变换。

一、发展状况
  开关电源本质上是电压转换器,主要的任务是电压的变换,现在的应用是相当的广泛。利用开关管工作在“接通”和“关断”两种状态,因此俗称开关电源。它与传统变压设备相比具有诸多优点,比如说稳定性大幅度提升、转换效率很高、体积小便于集成化等等,但是开关的电源的功率现在仍然是一个瓶颈。开关电源的发展方向频率越来越高,频率高了之后使开关电源体积变小,开关电源也随之有   加广泛的应用领域。电源外壳开关电源就是利用电子器件晶体管、GTR和IGCT管等等,通过脉宽调制技术,使开关管不停地“开”和“关”,晶体管、GTR和IGCT管对波形进行脉冲调制,来实现直交、直直等电压变换。但是与传统的线性电源不同的是,线性电源管子工作在线性区;开关电源是通过脉冲宽度调制让功率管只工作在开和关两种状态下,在导通和关断两种状态中,功率管上产生的损耗小,因此便于集成化和高频化。
  开关电源现在是器件的同时开关控制技术使开关电源在近年来迅猛的发展。开关电源以交流变直流和直流变直流两大类,也有交交和直交如逆变器等。直流变换器已经实现标准化和序列化,交流变直流的变换器,由于其线路元件较难以集成化和序列化,现在还处于瓶颈阶段。
  二、新成果
  1、非隔离直流变换器
  非隔离式直流变换器发展。现在的设备对电源的要求很高,对不同负载能输出各种电流和电压等级。交流直流变换器显然不能符合这个要求的。现在逐渐出了非隔离的直流变换器,一种要求开关元件在其内部,成为直流转换器。另一种开关元件采用外接,称直流控制器。在非隔离的直流变换技术中,   德州仪器公司的直流变换器转换效率相当高约有百分之三的误差。
  2、开关电源数字化成为其主流方向
  现在在电力电子技术的各个应用领域当中,只剩下开关电源技术没有数字化。经过不懈努力数字开关电源外壳电源技术前沿的公司有   德州仪器公司和   微芯半导体公司。他们将数字信号处理方面的优点,带人了开关电源领域。其中功率因数校正和脉冲宽度调制部分   为数字控制。   德州仪器公司对硬件部分和软件部分同时进行检测和处理。
  3、同步整流技术
  同步整流是采用通态电阻低的金氧半场效晶体管,用来替代整流硅二管以降低损耗的一种。它能提高直流变换器的效率并且。金氧一半场效晶体管,它在导通时的电压和电流成比例关系。采用金氧一半场效晶体管做整流器时,电源电压初相和频率保持一致,这个就是同步整流名字的由来。
  同步整流技术自本世纪初出现以来,了的发展。工程师   喜欢采用智能控制技术的同步整流来做开关电源。现在的工程师都在努力实现零电压开通和零电流开通方式。   银河公司拥有这方面的技术其转换误差率在7%以内。
  三、开关电通存在的问题
  电力电子整流滤波电路对电网的电流污染严重,电机启动时产生很大的启动电流,导致功率因数很低。各种整流电路,尤其是大容量整流设备的应用,使电网输人电压波形发生畸变,形成非正弦电流,对电压和电流波形进行傅式变换,不难看出除了基波分量之外,还有各种高次谐波分量。尤其是三次谐波和五次谐波,这些高次谐波对电网中运行的其他设备造成电力公害。使系统功率因数下降,无功功率增加,给电网造成沉重的负担,造成巨大的浪费并影响供电质量。问题主要有以下几方面。
  1)降低电网的性。电能的生产、运输和利用效率降低,使电网的电压波形不再是标准正弦波。
  2)电网电压和电流超过额定值。对于电力系统中的储能元件L和C。供电系统与补偿电感电容构成谐振回路.可在某处产生谐振,使设备无法正常工作,电能质量下降。
  3)在系统中工作的各种仪器仪表会随之产生测量误差。因为我们的仪器仪表都是工作在工频状态下的,在测量正弦50Hz时能使其工作在合理状态下,但是这些仪表用于测量非正弦电压和电流时,系统误差很大,轻则影响其测量结果,重则使仪器仪表无法正常工作造成损坏。
  4)随着电力系统的谐波逐渐增大还会引起各种电气设备和模块电源外壳电源保护装置失灵,供电电缆和器件的损坏。
  开关电源产品现在非常流行,开关电源可以说是无处不在,不管是航空航天、工业、民用还是农业,并且对开关电源的要求也是不尽相同,既要满足不同层次和类型的电压输出,也   满足电流和功率的范围要求,对于功率的提升现在仍然是一个重要课题。

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