開(kāi)關(guān)電源技術(shù)

開(kāi)關(guān)電源技術(shù)第一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日課程內(nèi)容一、概論二、開(kāi)關(guān)電源變換器原理技術(shù)三、開(kāi)關(guān)電源變換器實(shí)例實(shí)驗(yàn)第二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日參考文獻(xiàn)1.《開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)》張占松、蔡宣三編著2.《智能型高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的原理使用與維護(hù)》---王家慶主編人民郵電出版社3.《通信用高頻開(kāi)關(guān)電源》人民郵電出版社4.《電力電子技術(shù)》丁道宏主編航空工業(yè)出版社5.《現(xiàn)代通信電源技術(shù)》第三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日參考文獻(xiàn)電工學(xué)報(bào)電力電子技術(shù)電信科學(xué)研究院情報(bào)所:第四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日一、開(kāi)關(guān)電源概論第五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日1.通信電源的分級(jí)變電站備用發(fā)電機(jī)組市電油

機(jī)轉(zhuǎn)換整流器直流屏蓄電池交流不間斷電源通信設(shè)備通信設(shè)備市電第一級(jí)電源(PrimaryPowerSupply)

第二級(jí)電源(SecondaryPowerSupply)

第三級(jí)電源(TertiaryPowerSupply)

第六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日2.開(kāi)關(guān)電源的定義開(kāi)關(guān)變換器:凡用半導(dǎo)體功率器件作為開(kāi)關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)的主電路都叫做開(kāi)關(guān)變換器電路。開(kāi)關(guān)電源:轉(zhuǎn)變時(shí)用自動(dòng)控制閉環(huán)穩(wěn)定輸出并有保護(hù)環(huán)節(jié)。第七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源基本構(gòu)成框圖整流濾波開(kāi)關(guān)電源控制器濾波整流及濾波AC/DC輸入回路功率開(kāi)關(guān)器件高頻變壓器DC/DC功率變換器UinUout第八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源的特點(diǎn)1.重量輕，體積小:是相控電源體積的1/102.功率因數(shù)高:相控0.7,小負(fù)載0.3，有功率因數(shù)的開(kāi)關(guān)電源在0.93以上3.可聞噪聲低:工頻變壓器大于60dB,開(kāi)關(guān)電源45dB4.效率高:一般88%以上，5.沖擊電流小:可接近額定電流6.模塊式結(jié)構(gòu):可更換模塊，2M的19英寸機(jī)架48V/1000A,輸出功率60KW第九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源的特點(diǎn)7.穩(wěn)壓精度高:可達(dá)0.2%8.維護(hù)、監(jiān)控方便:對(duì)與較大的電源系統(tǒng)可采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控第十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日通信中對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)制定的第二級(jí)電源與通信設(shè)備界面上的技術(shù)規(guī)范(ETS300132)直流電壓允許變化范圍-40.5~-57VDC直流電壓變化

直流沖擊電流<5I額定(10ms)雜音電壓無(wú)線電頻率干擾符合EN55022或IECCISPR22標(biāo)準(zhǔn)安全、接地要求等第十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日通信中對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求主要技術(shù)要求:電壓變動(dòng)范圍要求、頻率變化要求、波形要求。電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的要求:IEC1000-4-11;GB/T17626.11浪涌耐量要求(雷擊):IEC801-5;IEC1000-4-5;GB/T17626.5無(wú)線電頻率干擾要求:EN55022,CISRR22;GB9254諧波電流要求:IEC1000-3-2,IEC1000-3-4安全、接地要求第十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日通信中對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求直流輸出電壓及其調(diào)節(jié)范圍48V系統(tǒng):48.00V~57.60(充電)靜態(tài)穩(wěn)壓精度整流器輸出限流和電池充電限流功率限制/恒功率輸出特性第十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日通信中對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求輸出端雜音電壓電話衡重雜音:2mv峰峰值雜音:0~300Hz,400mv寬頻雜音電壓:3.4KHz~150KHz,100mv有效值150KHz~30MHz,30mv有效值離散頻率雜音電壓:3.4~150KHz5mv有效值;150~200KHz3mv有效值;200~500KHz2mv有效值;0.5~30MHz1mv有效值;第十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日通信中對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求動(dòng)態(tài)響應(yīng)EMC要求并聯(lián)運(yùn)行效率功率因數(shù)電流諧波可靠性第十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T762-1996標(biāo)準(zhǔn)電流GB/T2423.1-1989電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試 驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法GB/T2433.2-1989電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試 驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法GB/T2423.9-1989電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)Cb：設(shè)備用恒定濕熱試驗(yàn)方法GB/T2423.10-1995電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)第二部分，試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc和導(dǎo)則：振動(dòng)(正弦)第十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2828-1987逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表(適 用于連續(xù)批的檢查)GB/T2829-1987周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表(適用于生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定性的檢查)GB/T3859.1-1993半導(dǎo)體變流器基本要求的規(guī)定GB/T3873-1993通信設(shè)備產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T4720-1984電控設(shè)備第一部分低壓電器電控 設(shè)備GB/T16821-1997通信用電源設(shè)備通用試驗(yàn)方法第十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)YDN023-1996通信電源設(shè)備和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng) 技術(shù)要求YD/T638.3-93通信電源設(shè)備型號(hào)命名方法YD/T944-1998通信電源設(shè)備的防雷技術(shù)要求和測(cè) 試方法YD/T983-1998通信電源設(shè)備電磁兼容性限值及測(cè) 量方法SJ2811.2-87通用直流穩(wěn)定電源測(cè)試方法第十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.開(kāi)關(guān)電源變換器的基本手段1.PWM變換器:脈寬調(diào)制法(PulseWidthModulation):保持開(kāi)關(guān)頻率恒定但改變接通時(shí)間長(zhǎng)短(脈沖的寬度)，使負(fù)載變化時(shí)，負(fù)載電壓變化不大PWM開(kāi)關(guān)變換器:用脈寬調(diào)制方式控制電子開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)變換器第十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.開(kāi)關(guān)電源變換器的基本手段PWM開(kāi)關(guān)變換器實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和不足優(yōu)點(diǎn):控制容易，技術(shù)成熟，適應(yīng)范圍廣，輸入電流突然停電時(shí)，輸出電壓保持時(shí)間長(zhǎng):例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不足:開(kāi)關(guān)損耗大，頻率不能很高軟開(kāi)關(guān):用控制方法使電子開(kāi)關(guān)在其兩端電壓為零時(shí)導(dǎo)通電流，或使流過(guò)電子開(kāi)關(guān)電流為零時(shí)關(guān)斷。第二十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.開(kāi)關(guān)電源變換器的基本手段2.諧振變換器:諧振:串聯(lián)諧振:正弦電壓加在理想的(無(wú)寄生電阻)電感和電容串聯(lián)電路上，當(dāng)正弦頻率為某一值時(shí)，容抗與感抗相等，電路的阻抗為零，電路電流達(dá)無(wú)窮大并聯(lián)諧振:正弦電壓加在理想的電感和電容并聯(lián)電路上，當(dāng)正弦頻率為某一值時(shí)，容抗與感抗相等，電路的總導(dǎo)納為零，電感、電容元件上的電壓為無(wú)窮大ZVS(零電壓開(kāi)通):電子開(kāi)關(guān)器件兩端電壓振蕩為零時(shí)，使電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通流過(guò)電流。ZCS(零電流關(guān)斷):流過(guò)電子開(kāi)關(guān)器件的電流振蕩到零時(shí)，使電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。第二十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.開(kāi)關(guān)電源變換器的基本手段諧振變換器:利用諧振現(xiàn)象，使電子開(kāi)關(guān)器件上電壓或電流按正弦規(guī)律變化，以創(chuàng)造零電壓開(kāi)通或零電流關(guān)斷的條件，以這種技術(shù)為主導(dǎo)的變換器。串聯(lián)諧振變換器并聯(lián)諧振變換器第二十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.開(kāi)關(guān)電源變換器的基本手段準(zhǔn)諧振:當(dāng)正向和反向LC回路值不一樣，即振蕩頻率不同，電流幅值也不同，所以振蕩頻率不對(duì)稱，一般正向正弦半波大于負(fù)向正弦半波。準(zhǔn)諧振變換器:利用準(zhǔn)諧振現(xiàn)象，使電子開(kāi)關(guān)器件上的電壓或電流按正弦規(guī)律變化，從而創(chuàng)造了零電壓或零電流的條件，以這種技術(shù)為主導(dǎo)的變換器多諧振變換器:諧振回路、參數(shù)超過(guò)兩個(gè)的變換器第二十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.開(kāi)關(guān)電源變換器的基本手段3.零開(kāi)關(guān)--PWM變換器在準(zhǔn)諧振變換器中，增加一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)控制的電路，使變換器一周期內(nèi)，一部分時(shí)間按ZCS或ZVS準(zhǔn)諧振變換器，另一部分時(shí)間按PWM變換器工作，稱為ZCS-PWM變換器或ZVS-PWM變換器第二十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日4.開(kāi)關(guān)變換器的分類按輸入和輸出的隔離性:有隔離和無(wú)隔離按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分:Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic和Zeta按激勵(lì)形式:自激式:單管式、推挽式他激式:調(diào)頻、調(diào)寬、調(diào)幅、諧振PWM:正激式、反激式、半橋式和全橋式諧振:串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、串并聯(lián)諧振零電壓開(kāi)關(guān)和零電壓開(kāi)關(guān)第二十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日二、開(kāi)關(guān)電源基礎(chǔ)電路開(kāi)關(guān)電源的功率轉(zhuǎn)換電路模型控制電路諧振變換器功率因數(shù)校正電路第二十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日基本電路模型--Buck變換器降壓變換器、串聯(lián)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電能儲(chǔ)存于電感和電容中(同時(shí)也饋向負(fù)載)。開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，儲(chǔ)存于電感和電容中的能量繼續(xù)供給負(fù)載。二極管構(gòu)成電流回路第二十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日降壓型轉(zhuǎn)換器控制電路VINVOUTVdiodeVGateILIT-VDVIN0VIN0ImaxDI第二十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日基本電路模型--Boost變換器(升壓型)開(kāi)關(guān)閉合，電感中儲(chǔ)存能量。開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，電感中儲(chǔ)存的能量通過(guò)二極管供給負(fù)載，同時(shí)對(duì)電容充電。負(fù)載電壓跌落時(shí)，電容再放電，輸出可獲得高于輸入的電壓。第二十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日基本電路模型–

Buck-Boost(反轉(zhuǎn)電路)開(kāi)關(guān)接通，電感中流過(guò)電流，儲(chǔ)存能量。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電感中電流流向負(fù)載。由于二極管的接法，負(fù)載得到反極性的電壓。負(fù)載電壓跌落時(shí)，電容再向負(fù)載放電。第三十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日基本電路模型–

Flyback(回掃型)第三十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日回掃型變換器第三十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日回掃型開(kāi)關(guān)電源隔離低損耗容易實(shí)現(xiàn)多種電源輸出高效率在較高工作頻率下(例如400KHz以上)體積小巧特性分析簡(jiǎn)化的電路原理圖+VIQ1Primary SecondaryIsolationBoundary+VO2VO1+PWMControllerFB REFTPS5904第三十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源的功率轉(zhuǎn)換電路第三十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日1.單端反激式變換器UceV1截止0I2abcV1導(dǎo)通V1開(kāi)啟V1關(guān)斷IbT1+_Uin+_UoutRL+R2R1C2V2W1W2V3iLC1W1’V4R3V1第三十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特點(diǎn)變壓器初級(jí)磁通是單向的，故稱該變壓器為單端變壓器輸出電容器C和負(fù)載在開(kāi)關(guān)管截止時(shí)從變壓器次級(jí)獲得能量，故稱為反激式。第三十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日反

激

式

變

換

波

形

器tttttUcei1i2Uv3Uin/n+UoTTonTofft1t2第三十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日特性分析反激式:在V1導(dǎo)通期間V3反偏，V1截止時(shí)V3正偏，供給負(fù)載功率耐壓:V1集電極承受最大電壓值:Vcemax=Uin+nUomax變壓器:利用率不高應(yīng)用:一般利用在小功率場(chǎng)合第三十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)際電路舉例第三十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日單端他激式開(kāi)關(guān)電源UC3842第四十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日保護(hù)環(huán)節(jié)第四十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特性1.輸入電壓:95VACto130VAC(50Hz/60Hz)2.隔離電壓:3750V3.開(kāi)關(guān)頻率:40KHz4.效率@滿負(fù)荷:70%5.輸出電壓:A.+5V,5%:1Ato4Aload紋波:50mVP-PMax.B.+12V,3%:0.1Ato0.3Aload紋波:100mVP-PMax.C.-12V,3%:0.1Ato0.3Aload紋波:100mVP-PMax.第四十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日VIPer100典型應(yīng)用第四十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日2.單端正激變換電路+_+_+UinUoutV2iRLIoLoV3V4iLW2TCV1W1”W1’i1’第四十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日正

激

式

變

換

器

波

形i’tttttTUin/LpILMAX/4iTUin/LpUv12UinUinUw’’UiniLTonTofft1t2第四十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日特性分析正激:導(dǎo)通時(shí)輸入饋電給負(fù)載，截止時(shí)L供電給負(fù)載。耐壓:單管正激，開(kāi)關(guān)管最大電壓為2Uin雙管正激，開(kāi)關(guān)管最大電壓為Uin變壓器:單管變壓器利用率不高，工藝制作上要求加饋能線圈用途:雙管正激并聯(lián)電路輸出功率大，輸出方波頻率加倍，易于濾波。開(kāi)關(guān)管耐壓減半約為輸入電壓Uin,取消變壓器饋能線圈等優(yōu)點(diǎn)。因此，廣泛應(yīng)用大功率變換電路中，可靠性高，簡(jiǎn)單的電路。第四十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日+_+_+UinUoutRLIoLoV3V4iLTC雙正激開(kāi)關(guān)電路K1K2第四十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特點(diǎn)(1)兩個(gè)正激電路并聯(lián)，T1和T2反相180驅(qū)動(dòng)，功率增大一倍，輸出頻率增加一倍，紋波及動(dòng)態(tài)響應(yīng)改善。(2)K1和K2串聯(lián)(K3、K4),開(kāi)關(guān)管耐壓減半;(3)取消了反饋線圈，V1、V2、V3、V4為饋能路徑，降低了變壓器的制作工藝等要求;(4)具有死區(qū)限制特性，兩部分電路不存在共態(tài)導(dǎo)通問(wèn)題，可靠性較高。第四十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.推挽式功率變換電路+V1V2UinL_+W1W2Uout第五十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日推挽式功率變換電路典型波形圖tUcetIcTToffTon00Uin2Uin第五十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):功率器件發(fā)射極相連，兩組基極驅(qū)動(dòng)電路彼此間就無(wú)需隔離，使得驅(qū)動(dòng)電路和過(guò)流保護(hù)電路簡(jiǎn)化。只要兩個(gè)高壓開(kāi)關(guān)管便能獲得較大功率的輸出。缺點(diǎn):開(kāi)關(guān)管必須承受較高的電壓大于2Uin，為防止磁心材料的偏磁飽和，電路的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管飽和特性和開(kāi)關(guān)特性要求各種工作條件和溫度下都盡可能配對(duì)，更增加了選擇元器件的難度。原邊繞組只有一半時(shí)間工作，高頻變壓器利用率太低應(yīng)用:早期采用，現(xiàn)在已很少用第五十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日推挽式變換器第五十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日雙端輸出控制器實(shí)例SG1524/3524第五十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日4.全橋式功率變換電路+V3V4V1V2V7V8V5V6LVinVout第五十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日全橋式功率變換電路典型波形tUcetIcTToffTon00Uin/22Uin第五十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):開(kāi)關(guān)管穩(wěn)態(tài)時(shí)承受的最高電壓只要大于輸入電壓Uinmax即可。暫態(tài)過(guò)程的尖峰電壓被鉗位于輸入電壓，漏感儲(chǔ)能歸還給輸入電源，利于提高效率。開(kāi)關(guān)管耐壓低，輸出功率大。缺點(diǎn):電路使用四個(gè)高壓開(kāi)關(guān)管，并要求盡可能配對(duì)，且需要彼此絕緣的基極驅(qū)動(dòng)電路，電路復(fù)雜，元器件多，對(duì)電路設(shè)計(jì)和工藝布局要求較高。應(yīng)用:主要應(yīng)用于大功率變換電路中。第五十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)際電路舉例第五十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日5.半橋式功率變換電路+C1C2V1V2V4V4LVinVoutUa第五十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日半橋式功率變換器波形圖tUcetIcTToffTon00Uin/22Uin第六十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):一個(gè)晶體管導(dǎo)通時(shí)，截止晶體管上的電壓和輸入電壓相等，高壓開(kāi)關(guān)管上的電壓不超過(guò)電源電壓。晶體管的數(shù)量只有全橋變換器的一半。具有抗不平衡能力缺點(diǎn):高頻變壓器上的電壓只有輸入電壓的一半，在同等輸出功率的條件下，開(kāi)關(guān)器件V1、V2通過(guò)的電流是全橋電路的兩倍必須有兩個(gè)分壓電容，流過(guò)和電路工作頻率相同的充放電電流，由于電容的放電，輸出電壓脈沖頂部有傾斜。一般，半橋式只用于中等輸出功率的電路中。第六十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日變形的半橋功率變換電路+LUoutC1C1aC1bV1V2C2C2aC2bV3V4UinUC1UC2第六十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路特性優(yōu)點(diǎn)V1、V2為一組，V3、V4為一組，雙雙串聯(lián)，可減少單管耐壓值?？山鉀Q大電流輸出的問(wèn)題變壓器工作正反兩方向，提高變壓器利用率，具有抗不平衡能力。應(yīng)用高電壓輸入，大功率輸出第六十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日半橋式變換器膠片第六十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源控制電路第六十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日PWM控制電路1.對(duì)控制電路的基本要求:頻率可在較寬范圍內(nèi)預(yù)調(diào)的固定頻率振蕩器，占空比可調(diào)節(jié)的脈寬調(diào)制功能，死區(qū)時(shí)間較準(zhǔn)器，一路或兩路具有一定驅(qū)動(dòng)功率的輸出圖騰式電路禁止、軟啟動(dòng)功能電流、電壓保護(hù)功能第六十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日脈寬調(diào)制電路原理圖EA脈寬調(diào)制門電路基準(zhǔn)電壓振蕩器分頻器門電路誤差放大器U樣第六十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日PWM控制電路2.控制電路的實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)源: 芯片內(nèi)大部分電路由它供電，兼作誤差放 大器的基準(zhǔn)電壓輸入振蕩器:一般由恒流充電快速放電電路以及電壓比 較器組成，頻率由外接RC元件決定誤差放大器:將取樣電壓和基準(zhǔn)電壓比較放大，送 至脈寬調(diào)制電路輸入端。脈寬調(diào)制器:輸入為誤差放大器輸出。輸出分為兩 路，一路送給門電路，另一路送給振蕩器 輸入端分頻器:將輸入分頻后輸出，控制門電路輸出脈沖 的頻率。第六十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日PWM控制電路控制電路的發(fā)展高頻化:誤差放大器和脈寬調(diào)制器的頻帶要寬，一般要上1M(100K)7M(500)智能化:引入單片機(jī)技術(shù)，采用DSP處理技術(shù)小型化:降低功耗:控制在幾個(gè)mA內(nèi)高密度安裝第六十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電壓型PWM控制器VERRVOSCVPWMOSCI/PO/PVERRVOSCVPWMREF+

-第七十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日雙端輸出控制器實(shí)例SG1524/3524第七十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源功率驅(qū)動(dòng)電路概述第七十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日驅(qū)動(dòng)電路原理圖T1驅(qū)動(dòng)電路作用:隔離減小漏感、漏電容，使開(kāi)關(guān)器件迅速導(dǎo)通和關(guān)斷提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流第七十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日驅(qū)動(dòng)電路圖+Vcc隔離抗干擾隔離圖騰式輸出第七十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)元件安全工作區(qū)及其保護(hù)P144第七十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源緩沖電路《現(xiàn)代電力電子技術(shù)》第七十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源功率因數(shù)校正第七十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日功率因數(shù)校正器1.電功率:

P=UxI2.功率因數(shù)有功功率P(阻性器件消耗的功率)無(wú)功功率Q(電容和電感上獲得的功率)視在功率S(S=UxV)S2=P2+Q2

P=SCoS

P=UICOS=SCoS

S=UI功率因數(shù)Q第七十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日諧波標(biāo)準(zhǔn)分類1.IEC建議的諧波標(biāo)準(zhǔn)IEC1000-3-2A類:平衡的三相設(shè)備B類:輕便的工具C類:照明負(fù)載D類:有帶特殊波形輸入的設(shè)備第七十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日諧波標(biāo)準(zhǔn)分類諧波次數(shù)3579111315<N<392468<n<40最大電流值(A)70.40.330.210.15x15/n1.080.430.30.23x8/nA類、B類諧波次數(shù)2357911<N<39最大電流值(A)70.40.330.15x15/nC類第八十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日C類<25&D類諧波次數(shù)相對(duì)值絕對(duì)值允許的最大電流mA/W(A)(A)(A)33.41.082.3051.90.601.1471.00.450.7790.50.300.4011<n<390.6<n0.18x11/n0.3321.00.341.50.15第八十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日四種類別的設(shè)備判別方法平衡三相設(shè)備可攜帶的輕便工具照明設(shè)備具有特別波形和P600W的設(shè)備B類C類D類馬達(dá)驅(qū)動(dòng)A類YYYYYNNNN第八十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日3.IEC建議200W以上的電源設(shè)備應(yīng)采用功率因數(shù)校正(PFC)常規(guī)設(shè)備帶PFC功率因數(shù)COS65%99%PFC效率PFC100%95%變換效率75-85%~75-95%負(fù)載有效功率比Pd/P75-85%89%常規(guī)和帶PFC的電源設(shè)備的傳輸比較視在功率功率因數(shù)校正PFC變換器負(fù)載SP1PFPd第八十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日功率因數(shù)校正有源校正無(wú)源校正功率因數(shù)校正單相單相三相三相單相綜合三相一體第八十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日無(wú)源功率因數(shù)校正原理圖LL+CtU-U/iit2.02.53.03.5波峰因數(shù)COSu第八十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日無(wú)源校正原理負(fù)載LCLsV2i1UdCdidUSU1+_+第八十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日無(wú)源校正波形AB0tUd0tUdUsbf第八十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日有源功率因數(shù)校正原理預(yù)調(diào)乘法器_+UDCU_負(fù)載Ref第八十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日有源功率因數(shù)校正波形控制信號(hào)調(diào)制波tt三角波正弦波峰值檢測(cè)第八十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日PWM諧波消除電路原理圖L0I0U0V1V3V5V2V6V4UVWtU0第九十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日控制電路基本框圖同步信號(hào)鎖相環(huán)PLL計(jì)數(shù)器負(fù)載驅(qū)動(dòng)器PWM波形合成器短路脈沖發(fā)生器PWM波形存儲(chǔ)器第九十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日三種模式的功率因數(shù)校正電路整流CVS整流CVSU~U~整流C2U~LLC1VL1L2S升壓型限壓型回掃型第九十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日升壓型電路簡(jiǎn)化模型CVLRLIRLILEINIMMOSFETIDERL第九十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日升壓型有源功率因數(shù)校正電路波形ONOFFERLEINTOFFTONIMILPILIDILILILtttt第九十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日有源功率因數(shù)校正器L6561第九十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日第九十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日第九十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)蔡宣三書P293概述第九十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)分布式DC-DC電源系統(tǒng)原理框圖2m12m1440VDC48VDC5VDC全橋變換器單端反激式變換器第九十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)集中式AC-DC電源系統(tǒng)原理圖AC--DC~400Hz5V/1000A第一百頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)AC--DC~400HzDC--DC12n270V48V/100A5VDC分布式AC-DC電源系統(tǒng)原理圖第一百零一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)對(duì)若干個(gè)開(kāi)關(guān)變換器模塊并聯(lián)的電源系統(tǒng)，基本要求:各模塊承受的電流能自動(dòng)平衡，實(shí)現(xiàn)均流為提高系統(tǒng)的可靠性，盡可能不增加外部均流控制的措施，并使均流與冗余技術(shù)相結(jié)合當(dāng)輸入電壓和/或負(fù)載電流變化時(shí)，應(yīng)保持輸出電壓穩(wěn)定，并且均流的瞬態(tài)響應(yīng)好第一百零二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法:輸出阻抗法主從法按電流大小自動(dòng)均流法按熱應(yīng)力自動(dòng)均流法外加均流控制器法第一百零三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)△V△IVO0IOR=△V/△IDC-DC+_Vs+_RLVOIOR輸出阻抗法開(kāi)關(guān)變換器的外特性Vo=f(Io)Vomax第一百零四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)12R1R2RL++__DC-DC變換器VsVs+_I1I2VOVO=VOmax–RIOVO1=VOmax–R1IO1VO2=Vomax–R2IO2IO1=[R2VO1+(VO1–VO2)RL]/RXIO2=[R1VO2–(VO1–VO2)RL]/RXRX=R1R2+RL(R1+R2)VO0IOVomaxIO2IO1VOVO’IO’1IO’1兩臺(tái)并聯(lián)的開(kāi)關(guān)變換器及外特性第一百零五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)–+–+RSIO電流放大電流放大VeVrVfVI100RR第一百零六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)–+>PWMNVCVIn–+>PWMKVCVI2–+>PWM1VCVI1VeVeVe電流放大VfVr主模塊從模塊從模塊主從設(shè)置法原理示意圖第一百零七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)–+–+功率級(jí)電流放大Vr均流控制器電壓放大VeRab負(fù)載電流VfVI均流母線VbVr’VC++平均電流法:(V11–Vb)/R+(V12–Vb)/R=0Vb=(V11+V12)/2第一百零八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)ab均流母線Vb–+10KΩa、b兩點(diǎn)間接一緩沖器最大電流法均流第一百零九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)DC-DCPWMSCVe_+Vf–VcVoVIVrb均流總線1VI1VC1KVIkVCknVInVcn均流總線SC外加均流器控制器均流法第一百一十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)–+–+VC22Va1S2V12b–+–+VC12Va1S1V11bN=2時(shí)均流控制器的原理圖第一百一十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的均流技術(shù)DC-DC–+–+IVOVeVI電流放大VbbaR1R3R2R4R6R5R7Vr電壓放大平均母線熱應(yīng)力自動(dòng)均流控制電路原理圖第一百一十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載均分技術(shù)負(fù)載均分的概念分布式電源系統(tǒng)并聯(lián)使用帶來(lái)負(fù)載不平衡的問(wèn)題解決方法模擬法:使用模擬信號(hào)提取，通過(guò)外部導(dǎo)線來(lái)傳輸，性能較差。采用PWM方法:第一百一十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日PWM均分電路原理圖光藕N”整流模塊2”整流模塊_+_+_+1”整流模塊UUref+_IOPWMURUSUD第一百一十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路分析1.Us為系統(tǒng)取樣電壓，UR為系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓，兩者比較后產(chǎn)生誤差電壓UD2.UD與三角波進(jìn)行比較產(chǎn)生一脈沖調(diào)制方波信號(hào)，波寬受UD大小控制3.方波信號(hào)送至每個(gè)整流模塊，再通過(guò)模塊內(nèi)光藕隔離整形放大后與模塊電流IO比較。4.比較信號(hào)再與模塊的電壓參考值Uref疊加，從而發(fā)出電壓U調(diào)節(jié)信號(hào)，改變模塊的輸出電壓，調(diào)整模塊輸出電流，使每個(gè)模塊的輸出電流相等。第一百一十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日諧振型開(kāi)關(guān)電源技術(shù)開(kāi)關(guān)電源模塊的幾個(gè)技術(shù)參數(shù)分析1.效率2.功率密度3.重量諧振開(kāi)關(guān)電源的提出第一百一十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日零電流式準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)(ZCS-QRC)SLCV電容器C和整流二極管并聯(lián)，有源開(kāi)關(guān)S和諧振電感L串聯(lián)，有源開(kāi)關(guān)S在零電流時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷。整流管V則在零電壓時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷。

第一百一十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日零電流式準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)(ZCS-QRC)優(yōu)點(diǎn):降低關(guān)斷損耗，不受變壓器的漏感和整流器的結(jié)電容的影響。缺點(diǎn):電容器的開(kāi)通損耗，斷態(tài)時(shí)存儲(chǔ)在開(kāi)關(guān)管輸出端電容器的能量，開(kāi)通時(shí)則在器件內(nèi)部損耗掉了。第一百一十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日零電壓式準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)(ZVS-QRC)SLCV電容器C和有源開(kāi)關(guān)S并聯(lián)，整流二極管V和諧振電感L串聯(lián)，有源開(kāi)關(guān)S在零電壓時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷。整流管V則在零電流時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷。

第一百一十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日零電壓式準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)(ZVS-QRC)優(yōu)點(diǎn):開(kāi)關(guān)器件的電壓被整形成一準(zhǔn)正弦波。對(duì)開(kāi)關(guān)的開(kāi)通就建立起零電壓條件，從而削弱了有源開(kāi)關(guān)寄生輸出電容相關(guān)的開(kāi)通損耗缺點(diǎn):負(fù)載變化很寬的單邊電路內(nèi)的電應(yīng)力過(guò)大和整流二極管的結(jié)電容形成的諧振電路內(nèi)的寄生振蕩，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾第一百二十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日零電壓式多諧振(ZVS-MRC)開(kāi)關(guān)技術(shù)SLCVCsVs第一百二十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日電路分析優(yōu)點(diǎn):把主電路內(nèi)所有主要寄生電抗都并入諧振電路內(nèi)，零電壓式多諧振開(kāi)關(guān)(ZVS-MRC)在所有半導(dǎo)體器件的最佳零電壓開(kāi)關(guān)下工作，大大降低開(kāi)關(guān)損耗和干擾。缺點(diǎn):電流和電壓應(yīng)力比PWM開(kāi)關(guān)變換器的應(yīng)力大，但比準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)電源的變換器的應(yīng)力要小。第一百二十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日恒頻多諧振(CF-MRC)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)S1LCs2S2Cs1把無(wú)源的開(kāi)關(guān)二極管V由有源開(kāi)關(guān)S2代替第一百二十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日諧振型開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用1.技術(shù)PWM在幾十KHz----幾百KHz的開(kāi)關(guān)頻率，在重量、效率、可靠性、價(jià)格和體積上認(rèn)為是最佳的。2.在功率密度高的情況下，采用PWM技術(shù)的電源無(wú)能為力，應(yīng)采用諧振型開(kāi)關(guān)電源。3.在DC/DC的應(yīng)用中，特別是低壓的應(yīng)用、移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用廣泛。4.在大功率AC/DC中應(yīng)用不是主流。原因:電路不成熟、元器件水平低、可靠性不如PWM電源。第一百二十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日諧振變換器舉例第一百二十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)變換器中的元器件第一百二十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日半導(dǎo)體功率器件半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管(三極管)功率整流管(二極管)第一百二十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管的損耗與基極的驅(qū)動(dòng)電壓、電流的波形有直接的關(guān)系1.理想的驅(qū)動(dòng)波形:在波形起始部分前沿陡峭帶點(diǎn)尖峰脈沖目的:加快開(kāi)關(guān)的接通，減少損耗2.關(guān)斷時(shí)，最好加反向偏壓，將晶體管導(dǎo)通時(shí)存儲(chǔ)在基區(qū)內(nèi)的載流子吸出來(lái)，提高關(guān)斷速度。第一百二十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日雙極性晶體管開(kāi)關(guān)過(guò)程開(kāi)關(guān)時(shí)間的物理意義及減小的方法抗飽和技術(shù)第一百二十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日功率場(chǎng)效應(yīng)管簡(jiǎn)介主要參數(shù)靜態(tài)特性MOSFET的體內(nèi)二極管第一百三十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日功率場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)問(wèn)題一般要求驅(qū)動(dòng)電路TTLCMOS驅(qū)動(dòng)第一百三十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日IGBT管(InsulatedGateBipolarTransistor)

絕緣柵雙極性晶體管MOSFET管在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用:優(yōu)點(diǎn):開(kāi)關(guān)速度快，電壓控制，缺點(diǎn):導(dǎo)通電壓降稍大，電流、電壓容量不大雙極性管在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用:優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)通電壓降稍小，電流、電壓容量大缺點(diǎn):開(kāi)關(guān)速度慢，電流控制第一百三十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日IGBT管結(jié)構(gòu)與工作原理IGBT的靜態(tài)工作特性IGBT的動(dòng)態(tài)特性IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)及其方法直接驅(qū)動(dòng)隔離驅(qū)動(dòng)法集成模塊驅(qū)動(dòng)電路第一百三十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日MCT輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、快速開(kāi)關(guān)電流大、耐壓高。第一百三十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)關(guān)元件的安全工作區(qū)及其保護(hù)雙極性晶體管二次擊穿原因及對(duì)安全工作區(qū)的影響。安全工作范圍保護(hù)環(huán)節(jié)---R·C緩沖器第一百三十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日功率整流管1.功率整流二極管二極管的電路模型LDRsRpCjD:理想二極管Rp:并聯(lián)電阻Rs:引線電阻Cj:結(jié)電容第一百三十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日1.功率整流二極管功率二極管的主要參數(shù)正向?qū)▔航礦DF低壓情況反向漏電流及反向電壓反向漏電流決定了二極管關(guān)斷狀態(tài)的損耗反向峰值電壓(PIV)反向恢復(fù)時(shí)間trr第一百三十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日1.功率整流二極管選擇功率二極管的注意事項(xiàng):正向壓降要小，減小損耗，提高效率，尤其對(duì)大電流、低電壓輸出的電路反向恢復(fù)電流峰值IRm要小，反向恢復(fù)時(shí)間trr要小正向恢復(fù)電壓VFRM要小，尤其是采用反向峰值電壓(PIV)值高的整流管，及采用UFRD(超快恢復(fù)二極管)反向漏電流IR小，尤其是高電壓和高結(jié)溫應(yīng)用的場(chǎng)合。第一百三十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日1.功率整流二極管幾種快恢復(fù)二極管1.快恢復(fù)二極管(FRD:FastRecoveryDiode)反向恢復(fù)時(shí)間短2.超快恢復(fù)二極管(UFRD:Ultra-FRD)正向?qū)〒p耗小，結(jié)電容小，運(yùn)行溫度可靠3.肖特基二極管(SBD)肖特基勢(shì)壘二極管(SohottkyBarrierDiode)Si-SBD:硅SBDGaAs:砷化鎵SBD正向壓降比PN結(jié)二極管的VDF低1/2~2/3,trr約為10ns,適用于低電壓的電力電子中。因?yàn)镾BD結(jié)電容較大，反向漏電流比普通二極管大得多。第一百三十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日幾種典型二極管的主要參數(shù)參數(shù)普通二極管FRDUFRDSi-SBDGaAs-SBDVDF(V)1.2~1.41.2~1.40.9~10.4~0.61~1.5Trr(ns)1000200~75025~100105~10PIV(V)50~100050~100050~100015~100150~350可用頻率50Hz200KHz200KHz1MHz>1MHz應(yīng)用輸入整流輸出整流輸出整流輸出整流輸出整流48V或更高4~5V12~24V第一百四十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日2.同步整流管(SR:SynchronousRectifier)1.產(chǎn)生由來(lái)低電壓應(yīng)用正向壓降損耗2.應(yīng)用DC/DC,軟開(kāi)關(guān)電路100WZVS-PWM電路中，使用SR83%90%損耗:SR4.2W總損耗11W適用Si-SBD,8.9W總損耗21W第一百四十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性元件的特性及應(yīng)用第一百四十二頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日變壓器利用率單端正激，反激變換器磁心中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量B=Bm-Br,磁滯回線僅在第一象限內(nèi)變化，因而變壓器利用率低。推挽式、全橋式、半橋式變換器用的磁心在工作時(shí)，所產(chǎn)生的磁通都沿著交流磁滯回線對(duì)稱地上下移動(dòng)，B=2Bm,這三種功率變換器的磁心是全磁滯回線工作的。全磁滯回線工作的變換器磁心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量比一般的單端變換的磁心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量高一倍左右，在輸出同等功率的情況下所用的磁心體積將相應(yīng)縮小。第一百四十三頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日變壓器磁滯回曲線BHBrBsBrBmBmBsBs:飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Br:剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm:工作磁感應(yīng)強(qiáng)度第一百四十四頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性元件的特性在開(kāi)關(guān)電源中磁元件的作用及應(yīng)用當(dāng)變壓器用，可起作用為:電氣隔離;變比不同，達(dá)到電壓升、降;大功率整流副邊相移不同，有利于紋波系數(shù)減小磁藕合傳送能量;當(dāng)電感器用，可起作用為:儲(chǔ)能、平波、濾波抑制尖峰電壓或電流，保護(hù)易受電壓、電流損壞的電子元件于電容器構(gòu)成諧振，產(chǎn)生方向交變的電壓或電流第一百四十五頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性元件的參數(shù)的復(fù)雜性電壓電流頻率溫度能量電感量變比漏電感磁性材料參數(shù)銅損耗鐵損耗第一百四十六頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性材料基本特性的描述參數(shù)1.初始磁導(dǎo)率，i磁性材料的磁化曲線始端磁導(dǎo)率的極限值:0:真空磁導(dǎo)率H:交流磁場(chǎng)強(qiáng)度B:交流磁感應(yīng)強(qiáng)度第一百四十七頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性材料基本特性的描述參數(shù)2.有效磁導(dǎo)率:在閉合磁路中(漏磁可忽略),磁心的有效磁導(dǎo)率為:L線圈的自感量(mH)N線圈圈數(shù)磁芯常數(shù)，磁路長(zhǎng)度I與磁芯截面積之比值第一百四十八頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性材料基本特性的描述參數(shù)3.飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，Bs隨磁芯中磁場(chǎng)強(qiáng)度H增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度出現(xiàn)飽和時(shí)的B值，稱飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs4.剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，Br磁芯從磁飽和狀態(tài)去除磁場(chǎng)后，剩余的磁感應(yīng)強(qiáng)度。5.矯頑力，Hc磁芯從飽和狀態(tài)去除磁場(chǎng)后，繼續(xù)反向磁化，直至磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到零，此時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度稱為矯頑力。第一百四十九頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性材料基本特性的描述參數(shù)6.溫度系數(shù)，在T1至T2范圍內(nèi)變化時(shí)，每1oC相應(yīng)磁導(dǎo)率的相對(duì)變化量:μ1:溫度為T1時(shí)的磁導(dǎo)率μ2:溫度為T2時(shí)磁導(dǎo)率第一百五十頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性材料基本特性的描述參數(shù)7.居里溫度，Tc磁芯狀態(tài)由鐵磁性轉(zhuǎn)變成順磁性時(shí)的溫度8.磁芯損耗(鐵損),Pc磁芯在工作磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)的單位體積損耗，工作磁感應(yīng)強(qiáng)度可表示為:Bm:工作磁感應(yīng)強(qiáng)度Vs:線圈兩端的電壓(V)F:頻率(KHz)N:線圈圈數(shù)Ae:有效截面積第一百五十一頁(yè)，共一百六十二頁(yè)，2022年，8月28日磁性材料基本特性的描述參數(shù)9.電感系數(shù)，AL電感系數(shù)是磁芯上每一匝線圈產(chǎn)生的自感量:L:有磁芯的線圈的自感量(H)N:線圈匝數(shù)磁芯損耗包括:磁滯損耗、渦流損、殘留損耗第一百五十二頁(yè)，共一