組合式自激零電壓開關電源(完整版)實用資料

組合式自激零電壓開關電源（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）

４０組合式自激零電壓開關電源（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）Ａ一開關電源ＤＣ／ＤＣ變換一拶ｒ，一組合式自激零電壓開關電源張純江顧和榮燕山大學秦皇島（０６６００４）高曼秦皇島市電信局秦皇島（０６６００４）摘要本文提出一種自激式零電壓ＤＣ－－ＤＣ變換器，分析了工作原理。該變換器不同于依靠變壓器磁化曲線進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)方式，工作頻率由外部器件控制，通過設置死區(qū)ｕ｝１目３實現(xiàn)開關功率器件的零電壓開通與關斷。利用該變換器研制出１０５Ｗ組合式多路輸出電源。敘詞睡三ｊ密變換器開苯嬉源零電壓開關粵和？：℃Ｓｅｌｆ－－ｅｘｃｉｔｅｄＺｅｒｏＶｏｌｔａｇｅＣｏｍｂｏＳｗｉｔｃｈｉｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＺｈａｎｇｃｈｕｎｊｉａｎｇＧｕｈｅｒｏｎｇＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（０６６００４）ＱｉａｎｈｕａｎｇｄａｏＴｅｌｅｅｏｍｍｕｎｉｅａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕＧａｏｒａｉｎ（０６６００４）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅｌｆ－－ｅｘｃｉｔｅｄｚｅｒｏｖｏｌｔａｇｅＤＣ—ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｚｅｒｏｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｎａｎｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｆｆｏｆｔｈｉｓｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｏｕｔｅｒｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｄｅａｄｔｉｍｅｓｅｔｕｐｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａ１０５Ｗｍｕｌｔｉ－－ＯｕｔｐｕｔｃｏｍｂｏｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｒｅａｌｉｚｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣ—ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｚｅｒｏｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇ１引言ｉ目前，開關電源得到了廣泛應用，但傳統(tǒng)開關電源中功率器Ｕ（ａ）件處于硬開關狀態(tài)．使輸出端產(chǎn)生嚴重的高頻干擾和電磁干擾，１Ｕ（ｂ）圖１不同變換器的開關波形（ａ）ＰＷＭ（ｂ）ＺＶＳＰＷＭ電壓開關（ＺＶＳ）自激式ＤＣ—ＤＣ變換器．通過加入死區(qū)時間實現(xiàn)ＺＶＳ－－ＰＷＭ控制，通過設置頻率網(wǎng)絡實現(xiàn)頻率控制。由于變壓器不工作在飽和狀態(tài)，故可顯著地減少損耗和電磁干擾，提高由于器件是在高電壓大電流下開通與關斷，因而形成重疊區(qū)，引工作額率和效率。軟開關技術可以降低開關損耗、電磁干擾以及器件承受的２電源結構及工作原理圖２為組合式多路電源電路原理圖。自擻ＤＣ－－ＤＣ變換器采用羋橋形式，后級由三端集成穩(wěn)壓塊構成穩(wěn)壓環(huán)節(jié)．共有三路嚴重影響了它在通訊等設備中的應用。隨著開關頻率的提高，功率器件承受的開關應力以及開關損耗進一步增，：，從而限制了開關頻率和效率的提高ｏ］。傳統(tǒng)自激功率變換器的工作狀態(tài)完全依賴于變壓器的Ｂ—Ｈ曲線，且是在曲線飽和段發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換．在轉(zhuǎn)換時刻．即將關斷的開關器件通過很大的電流，它與寄生電感、變壓器漏感等引起高頻振蕩和電壓過沖；開通時，已充電的寄生電容被開關器件短路，形成開通浪涌電流如圖１（ａ）所示。起很大的開關損耗和電磁干擾，高頻時尤為突出。開關應力如圖（１ｂ）所示＋同時可以使開關頻率得到進一步提高腳Ⅲ。本文所設計組合式多路輸出開關電源．采用所提出的零９９中國國際電源新技術研討會論文集＋１５Ｖ輸出．總輸出功率為１０５Ｗ。圖中虛框內(nèi)為自激／３（７Ｄｃ變換器．其中ＶＴｌ、ＶＴ２為功率ＭＯＳ開關器件．￡，與（－－、Ｃ，。組成諧振回路（上，中包括漏感，Ｃ。、Ｃｎ中包括Ｖ７＇１、礦７’２的輸出寄生電容），ＶＴ３¨Ｃ凡和ＶＴ４、ｃｍＲ，控制主開關器件Ｖ?。?、Ｖ７”２的死區(qū)時間．ｃ，．Ｒ和Ｃ；、Ｒ。形成頻率控制阿絡，Ｒ。，ｃ…ＶＤ５、ＶＤ６組成啟動電路。自激上ｔ（’一ＤＣ變換器中各點波形如圖３所講，ｕ一、０ｍ為Ｖｌ’ｌ、ＶＴ２柵源電壓．１蟣｝ｎ為Ｖ了’１、ＶＴ２源極電流．伊為變壓器初級電流。自激變換器工作過程如Ｆ：假設ＶＴ２已導通，變壓器？Ｒ的原邊繞組ＮＩ感應出Ａ端為正、Ｂ端為負的電壓．經(jīng)耦合后繞組Ｎ３上端為正下端為負，Ｎ２繞組ｒ端為正上端為負，從而維持Ｖ７１Ｉ關斷ｐ了１２導通。目ｗ。經(jīng)Ｃ９Ｒ６對Ｃ９充電，己，鰣以指數(shù)規(guī)律下降，當ｕ，：小于柵極開啟電壓時，ＶＴ２關斷（圖３中ｆ２時刻）舢Ｕ反向變?yōu)椋霖摚抡?，?jīng)ＴＲ耦臺后Ｎ２電壓極性變?yōu)樯息蛳仑摚危碁樯县撓抡畯亩ＷCＶＴ２關斷。但此刻Ｖ了＇１不能導通，因為通過電容Ｇ紿三極管（ａ）Ｖ‘１２（ｂ）Ｖ‘，（ｃ）ｉ１２ｉ，罔２（７１－。ｆ］極驅(qū)動用電源原理圖Ｖ７Ｊ３的基極加一微分信號，使ＶＴ３導通１．５ｐ８，從而形成了￡?！?。的死區(qū)時間，為Ｌ，、ｃ，諧振提供了條件，確保Ｖ７ｌ、ｙ了１２零電壓開通和關斷。同理可知下半周工作過程。由上可知，該變換器的工作頻率由外部電路參數(shù)ｃ，Ｒ。、Ｃ。如決定。在ｔ?！妫陂g，ｕ腳隨著“的充電以ｕ舢＝ＥⅣ。ｅ１。ｅ‘９規(guī)律下降．當ＵＫｓ２小于門極開啟電壓時．ｙ了１２關斷。因此，改變Ｒ?；颍?。（相應地調(diào)節(jié)忌或Ｃ，）即可調(diào)節(jié)變換器的工作頻率。只要外電路確定的頻率大于所設計變壓器Ｂ—Ｈ曲線自然轉(zhuǎn)換工作頻率．變壓器即仁作于非飽和狀態(tài)．從而解決了普通自激功率變換器損耗大的問題。另外，通過外電路產(chǎn)生的死區(qū)時間．為零電壓開關提供了條件。變換器零電壓開關過程分為以Ｆ兒個階段：疆ｋ。～ｆｚ階段：當，＝￡，時．ＬＴ。：夫于開啟電壓．Ｖ７’２導通，電流ｉ，、ｈ逐漸增大．電源向負載供電，②ｚ，～ｆ；階段：此階段為死區(qū)期間．Ｖ７１１、Ｖ７２的柵極電壓都低寸：開啟電壓．不導通，Ｌ¨“，Ｌ：形成諧振。在ｔ。時刻．ｕ。，。一０，￡０；＝Ｅ。（電源電壓）。此階段（１經(jīng)Ｌ，．ｖ．占一ｃ曠一Ｇ且放電?至ｔ。時刻ｆ，州＝ｏ?同時ｏ，經(jīng)Ｌ，Ｎ－Ｂ—Ｃｒ２一Ｃ；一Ａ從零逐漸充電．至屯時刻Ｕ州一Ｅ。，ｏ？２零電壓關斷．圖３零電畦開關自激變換器［作波形＠ｆ?！?；階段：ｉ，仍為正．１，Ｄ１正偏導通，初級電流ｉ，在Ｌ的作用『？絳Ｌ，一Ｎ１一Ｂ—ＶＤｌ一Ｃｊ—Ａ向電源反饋能量．在ｔ；時刻ｉｅ—ｔ）。盡管此階段Ｕ川大于升寤電｛ｔ，佴由于ＶＤＩ導通．ｖ?。钡穆┰措妷罕惑樗搅愣荒軐Э?。④“～ｆ：階段：ｔ；時刻電流ｉ，過零，ｌ’ｒｊ｛ｆ始導通，ｉ一反向，由于階段（３）的作用．ｙ了、１為零電壓開通．＠￡。～ｔ。階段：與階段（２）類似．Ｌ．、（…Ｃ，２形成諧振，（１Ｊ１從零充電到電源電壓幻，而ｃ：從Ｅ一放電到零．ＶＴｌ為零電壓關斷。山以上分析可知．Ｖ?。焙停觯佟簿鶠榱汶妷洪_通與關斷，所承受的最大電壓應力儀為直流電壓Ｅ，（虬圖３ｅ）．因此，開關損耗大大減小，尤其在較高頻率時更為顯著，衙且由于Ｕ川、Ｕｍ均為緩慢上升與緩慢下降，故電磁干擾也明顯嫂薛。此外，變壓器漏感和開關器件的漏源結電容均被吸收到諧振槽路中其能量以無功功率的形式反饋給直流側(cè)，做到了無損吸收。３電源設計與實驗根據(jù)上述工作原理研制了一臺組臺式多路輸出電源，其機關參數(shù)如下：輸入電壓ＡＣ２２０Ｖ，輸出為ｉ路＿一１５Ｖ，輸出功率１０５Ｗ，工作頻率６０ｋＨｚ．Ｌ．一３１）ｐＨ，ｃ＝‘ｉ３１１０ｐＦ死區(qū)時矧１．５Ｆｓ。電源ｉ殳計的關鍵是Ｄｃ—ＤＥ＂變換器葉一變姬器的設計。變玨．器的設汁頻率必須低于實際工作頻率（６０ｋＨｚ）．取設計頻率ｆ＝５０ｋＨｚ，考慮到教率．設輸入功率】】＝１２０Ｆ［７，按Ｆ式汁算磁芯截面積Ａ。和窗口面積Ａ，的乘積“：式中㈨Ｂ，為最大磁通密度，取為２０００Ｇｓ，Ｄｍ溈電流密度，取Ａ，Ａ：一器乃…７１０００圓毫英寸２／安，８為填充系數(shù)取０．７，蟶｝ｔ箅得Ａ：Ａ。＝０．９，’４２Ａ一開美電源ＤＣ／ＤＣ變換Ｊ所以選Ｅ，一３３鐵氧體磁芯。初絨繞組匝數(shù)院Ｆ式計算：Ｎ１＝礦Ｅ弼ｊ／２：：：＝＝?ｌ０８＝２‘）．８取Ｎ１＝３０ｆＲＬ。圖４（日）利舊４（６）分別為。芒戴和滿載時各點波形。帶載時，由于繞組Ｎ２、Ｎ３的感應電壓諾低，所姒死區(qū)時間有所減小。山圖可知．無論空載還是滿載，主功率營均以零電壓開通和關斷．變壓器發(fā)熱明顯降低．電磁干擾減?。ǎ幔b４（ａ）空載時渡形（縱軸１㈣瓣州渡恪形理‘Ａ惜∞Ｖ格；橫轱：５／２ｓ／格）（ｂ）滿載時波形（縱軸１１０Ｖ／格；２、３：２Ａ／格；４：１００Ｖ／恪；橫軸：２Ｆｓ／格）４結語提出的自激半橋零電壓開關變換器，改變ｒ儔繞自激變換器完全依賴于Ｂ－－Ｈ曲線進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的工作方式．通過刮置頻率控制網(wǎng)絡，使變壓器不工作在飽和區(qū)，從而降低ｒ損耗。在換相期間加入死區(qū)時間，使功率器件－亡作在零電壓開是狀態(tài)，Ｊ進一步提高了效率，減小了電磁干擾。寄生電容和佩感均被吸收到諧振回路內(nèi)，功率器件承受的最大電壓應力為電源電壓。所、設計的電源具有多路輸出，體積小、重量輕特點，紋波電壓小于８６ｍＹ。參考文獻ｆ［１］杜中衛(wèi)．開關電源輸出紋波抑制措施的研究．電力電子技術。１９９６（４）：５５～５７．ｆ［２］畢強．ＰＷＭ正激式零電壓軟開關及電源．電力電子技術。１９９４（４）：１０～１２ｆ［３：ＧｕｉｃｈａｏＨｕａａｎｄＦｒｅｄＣ．Ｌｅｅ．ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｗｉｔｃｔｉｅｄ—ＭｏｄｅＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ０ｆＴｈｅＦｉｒｓｔＩｎ“÷ｒｎａｔｉｏｎａｌＰｏｗｅｒＥ｜ｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＭｏｒｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＩＰＥＭＣ’９４ｌｋｉｊｉｎｇ。１２～２６Ｊ１４］葉慧貞．開關穩(wěn)壓電源．北京；國防工業(yè)出版社．１９§０．１作者簡介Ｊ張純江，男．１９６１年１２月出生．副教授。１９８３暮年畢業(yè)于末北重型機械學院，１９８８年于熙山大學獲碩士學位。主要從事高頻功豐變換和軟開關技術以廈大功率電力電子器件應甩掛睞。ｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆｆ組合式自激零電壓開關電源作者單位：張純江，顧和榮大學1.期刊論文冷朝霞.劉健.劉慶豐.王華民.LengZhaoxia.LiuJian.LiuQingfeng.WangHuamin開關DC/DC變換器的統(tǒng)一離散模型-電工技術學報2021,24(4)為了確切地描述DC/DC變換器的系統(tǒng)特性,指導變換器的控制策略設計,文中利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,建立了基于電感電流連續(xù)和不連續(xù)兩種運行模式的Boost變換器統(tǒng)一離散模型.給出了根據(jù)系統(tǒng)當前狀態(tài)及控制策略,計算每個開關周期中功率開關關斷后電感電流持續(xù)時間的方法,給出了變換器運行模式的判斷條件,確定了模型的系數(shù)矩陣.與實驗結果進行比較,驗證了統(tǒng)一離散模型的有效性.2.學位論文秦嶺新型ZCS-PWM開關單元研究2007本文對一種新型的ZCS-PWM開關單元進行了深入研究。與傳統(tǒng)的ZCS-PWM開關單元電路相比，該新型ZCS-PWM開關單元不僅能在規(guī)定的電壓范圍和整個負載范圍內(nèi)實現(xiàn)所有開關管的零電流開關和所有二極管的零電壓開關，而且主開關管的電流應力較低。本文詳細分析了基于該新型ZCS-PWM開關單元的Buck變換器的工作原理和特性，給出了設計和控制方法，仿真和實驗研究表明該新型ZCS-PWM開關單元具有優(yōu)良的性能?；趯ι鲜鲂滦蚙CS-PWM開關單元的研究，提出了一種改進型的ZCS-PWM開關單元。與原ZCS-PWM開關單元相比，改進型的ZCS-PWM開關單元減少了一個諧振電感和一個串聯(lián)二極管，增加了一個箝位二極管。改進型的ZCS-PWM開關單元不僅有效地解決了原ZCS-PWM開關單元所存在的輔助開關管電流峰值較大且承受反壓以及開關管的電壓尖峰較大等缺陷，而且保留了原ZCS-PWM開關單元的所有優(yōu)點。本文詳細分析了基于改進型的ZCS-PWM開關單元的Buck變換器的工作原理，仿真和實驗研究表明該ZCS-PWM開關單元具有更優(yōu)良的性能。最后得到了一族基于該ZCS-PWM開關單元的非隔離變換器。最后本文提出了一種新穎的Boost型單相PFC變換器。它不僅能有效地實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)校正，而且由于它采用了改進型ZCS-PWM開關單元，從而能在整個工頻周期和整個負載范圍內(nèi)實現(xiàn)所有開關管的零電流開關以及所有二極管的零電壓開關，通過箝位二極管消除了由二極管反向恢復引起的所有開關管的電壓尖峰，并且主開關管和輔助開關管的電流應力很小。文中詳細分析了該變換器的工作原理和系統(tǒng)特性，給出了設計方法和控制電路，最后通過一臺功率為1kW，開關頻率為50kHz的原理樣機進行了仿真和實驗驗證。3.會議論文周雒維.杜雄.侯世英.羅全明一類基本雙頻DC-DC變換器2005從開關電感三端網(wǎng)絡旋轉(zhuǎn)得到基本DC-DC變換器出發(fā),提出了雙頻開關電感三端網(wǎng)絡,通過雙頻開關電感三端網(wǎng)絡的旋轉(zhuǎn)得到了基本雙頻DC-DC變換器拓撲結構,提出了一類基本雙頻DC-DC變換器拓撲結構。該雙頻DC-DC變換器中包含高頻開關單元和低頻開關單元,其中低頻開關單元主要承擔處理功率的功能,高頻開關單元主要用于提高系統(tǒng)性能。低頻開關單元可以為高頻開關分流,使高頻部分可以工作在很高的頻率用于提高動態(tài)響應速度。并以雙頻Buck變換器為例,對其穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性進行了分析,提出了改進措施來提高動態(tài)響應速度。理論分析和實驗結果均驗證了雙頻Buck變換器的輸出性能與單個高頻Buck變換器一致.4.期刊論文秦明.許建平.牟清波.QinMing.XuJianping.MuQingbo開關DC/DC變換器多級脈沖調(diào)節(jié)控制方法-電工技術學報2021,24(9)提出了一種新型的開關DC/DC變換器控制方法--多級脈沖調(diào)節(jié)(MPA)控制方法.MPA控制器在每個開關周期起始時刻根據(jù)變換器的輸出電壓誤差,在強弱等級不同的多級脈沖中選取一個作為該周期的有效控制信號.文中分析和討論了MPA控制原理,研究了工作于電流斷續(xù)模式的MPA控制Buck變換器的工作過程和小信號模型.分析結果表明,MPA控制具有優(yōu)異的魯棒性、瞬態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性.仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性.5.學位論文馬運東直流變換器的三電平拓撲及其控制2003直流變換器的三電平拓撲變換是一種通過增加開關管的數(shù)量來降低變換器中每只開關管電壓應力的方法.應用這種方法,可以拓寬各種直流變換器的應用范圍,使之應用于輸入電壓或(和)輸出電壓更高的場合.該文首先歸納了文獻中提到的幾種三電平直流變換器,從中總結出了一種三電平拓撲的基本變換方法,應用這種基本方法及其改進方法得到了其它一些直流變換器的三電平拓撲.分析表明,由于單管直流變換器結構的不對稱性,無法使用基本變換方法對其進行三電平拓撲變換.對基本方法進行改進,提出了適合6種單管直流變換器的三電平拓撲變換方法,成功地得到了其三電平拓撲,開關管的電壓應力降為原來的一半;經(jīng)過對這些三電平拓撲控制策略的深入研究,詳細論述了交錯開關方式可以最大幅度地減小電感的電流脈動,從而可以在電流脈動要求相同的情況下減小電感的設計值.傳統(tǒng)的推挽直流變換器存在一些問題,諸如:開關管電壓應力高、很難實現(xiàn)軟開關、變壓器容易出現(xiàn)偏磁現(xiàn)象等.應用三電平拓撲的基本變換方法,經(jīng)過對該拓撲結構的特殊變換,得到了推挽三電平直流變換器的拓撲,其開關管的電壓應力為輸入電壓,與傳統(tǒng)推挽直流變換器相比,電壓應力降低了一半.在對其控制策略的研究中,找出了可以實現(xiàn)軟開關的方案;同時提出了超前管和滯后管的概念,根據(jù)滯后管實現(xiàn)軟開關的方式,將變換器的軟開關方式分為兩類:零電壓開關方式和零電壓零電流開關方式.這兩種方式均可以解決傳統(tǒng)推挽直流變換器存在的偏磁問題.全橋直流變換器由于結構上的優(yōu)勢在中大功率的開關電源中應用較多.應用三電平拓撲變換的基本方法,直接得到了全橋三電平直流變換器的拓撲結構,使其開關管的電壓應力降到輸入電壓的一半,進一步拓寬了全橋直流變換器的應用范圍.全橋三電平直流變換器由于開關管較多,蘊含多種開關方式.如何選出最佳開關方式是變換器可靠、高效工作的關鍵.該章提出了最佳開關方式的篩選條件,并依此篩選出了一種最佳開關方式,該方式可以達到功率傳遞最大、電感電流脈動最小、開關管實現(xiàn)零電壓開關等三個目標.為了消除整流二極管反向恢復引起的電壓尖峰,提出了改進措施,增加了箝位二極管,并進行了實驗驗證.研究結果表明,該文提出的三電平拓撲變換方案合理,針對各種三電平拓撲尋找到的控制策略可以解決變換器存在的某些問題或使變換器表現(xiàn)出更突出的優(yōu)勢:例如針對單管直流變換器三電平拓撲的控制策略可以減小電感的設計值,針對推挽直流變換器三電平拓撲的控制策略可以實現(xiàn)開關管的軟開關、解決變壓器偏磁問題等,針對全橋直流變換器三電平拓撲的控制策略可以減小電感的設計值、實現(xiàn)開關管的軟開關等.6.會議論文陳權.鄭常寶用于計算變換器開關損耗的開關模型構建2007在優(yōu)化變換器系統(tǒng)性能時必須建立變換器開關損耗模型.文章通過一些開關過程的特征參數(shù)來表征器件的開關波形,并根據(jù)開關波形產(chǎn)生的內(nèi)在機理分別擬合逼近變換器中快恢復二極管和IGBT的真實開關波形,此波形可以用來計算開關過程的損耗.通過實驗和仿真驗證了所建立的器件開關模型的正確性和有效性。7.會議論文張國和.耿莉.王琨基于單片集成Buck變換器的軟硬開關電路設計比較2004本文以Buck開關變換器為例,在高頻條件下對其軟硬開關電路進行了比較分析,尋求在高電路效率情況下,減小無源元件尺寸的最優(yōu)設計方法.對硬開關變換器和軟開關準諧振變換器零電流開關準諧振變換器(ZCS-QRCs)、零電壓開關準諧振變換器(ZVS-QRCs)進行了分析比較,考察了不同頻率下軟硬開關的優(yōu)缺點,發(fā)現(xiàn)當開關頻率高于50MHz后,可以用軟開關技術來提高電路效率,減小電路元件尺寸,從而便于高效單片集成開關DC-DC變換器的實現(xiàn).8.學位論文唐棟材組合式多電平AC-AC變換器研究2021通過分析Buck、Boost和Buck-Boost三個基本變換器，定義了直流開關單元。將直流開關單元進行組合，得到交流多電平開關單元，并將這種多電平交流開關單元運用到基本變換器中，得到基本多電平AC-AC變換器，然后將基本多電平AC-AC變換器進行組合，提出了一族組合式多電平AC-AC變換器，(包括BuckTL(三電平threelevel的縮寫)-Boost組合式三電平AC-AC變換器；Buck-BoostTL組合式三電平AC-AC變換器；BuckTL-BoostTL組合式三電平AC-AC變換器)，研究了BuckTL-Boost組合式三電平AC-AC變換器的工作原理和控制方案，實現(xiàn)了分壓電容的均壓策略，并通過PSPICE軟件仿真，驗證了組合式多電平AC-AC變換器拓撲方法的可行性和工作原理的正確性。并把這類組合式多電平AC-AC變換器改進成輸入輸出共地的組合式多電平AC-AC變換器(包括改進的BuckTL-Boost組合式三電平AC-AC變換器；改進的Buck-BoostTL組合式三電平AC-AC變換器；改進的BuckTL-BoostTL組合式三電平AC-AC變換器)。以改進的BuckTL-Boost組合式三電平AC-AC變換器為例，重點研究了該類變換器的四種工作模態(tài)和控制策略，提出了輸出電壓和浮動電容電壓聯(lián)合控制方案。在多電平AC-AC變換器中，實現(xiàn)了浮動電容電壓的控制，分析了開關管電壓應力，設計了主要元件參數(shù)等，通過軟件仿真實驗，對改進的BuckTL-Boost組合式三電平AC-AC變換器進行原理驗證，最后制作原理實驗樣機，通過實驗驗證樣機工作原理和控制方案的正確性。給出主要的實驗結果，對樣機網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)、總諧波失真和效率進行測試分析。9.期刊論文杜雄.周雒維.侯世英.羅全明.DuXiong.ZhouLuowei.HouShiying.LuoQuanming一類基本雙頻DC-DC變換器-電工技術學報2006,21(5)從開關電感三端網(wǎng)絡旋轉(zhuǎn)得到基本DC-DC變換器出發(fā),提出了雙頻開關電感三端網(wǎng)絡和一類基本雙頻DC-DC變換器拓撲結構.該雙頻DC-DC變換器中包含高頻開關單元和低頻開關單元,其中低頻單元主要承擔處理功率的功能,高頻單元主要用于提高系統(tǒng)性能.低頻單元為高頻開關分流,使高頻部分可工作在很高的頻率用于提高動態(tài)響應速度.并以雙頻Buck變換器為例,對其穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性進行了分析,提出了改進措施來提高動態(tài)響應速度.理論分析和實驗結果均驗證了雙頻Buck變換器的輸出性能與單個高頻Buck變換器一致.10.學位論文張杰基于雙向開關型的電力電子變換器研究2021電力電子裝置在工業(yè)和生活中得到越來越廣泛的應用，隨之給人們也帶來了一系列的新問題：無功和諧波問題日益嚴重，變換器效率仍然較低，電磁干擾依然嚴重，環(huán)境繼續(xù)惡化等。在提倡節(jié)能降耗的背景下，電力電子雙向開關在AC/AC和AC/DC單級變換器中的應用成為了近年來的研究熱點之一。這種單級變換器具有高功率因數(shù)、能量可雙向流動、變換效率高、節(jié)能效果明顯、控制簡單、性能優(yōu)良以及對電網(wǎng)污染小等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。本文緊緊圍繞著電力電子雙向開關在單級變換器中的應用及其控制系統(tǒng)展開研究，主要對交流直接變換器和三相Buck型高頻隔離雙向開關整流器的拓撲結構、數(shù)學模型、主電路設計、控制策略及系統(tǒng)性能改善等方面進行研究。本文的主要工作和取得的研究成果如下：（1）將電力電子雙向開關應用于傳統(tǒng)的直流基本變換電路拓撲族，并以電力電子雙向開關的多種電路形式為基礎，將單管電力電子雙向開關和雙管電力電子雙向開關結合進行電路拓撲改進，提出交流基本變換電路拓撲族。根據(jù)上述拓撲族的電路結構的差異，將現(xiàn)有的交流基本變換電路拓撲族分為電壓源型交流基本變換電路拓撲族和電流源型交流基本變換電路拓撲族（2）以上述的交流基本變換電路拓撲族為基礎，對矩陣變換器的基于電壓或電流方向的四步換流法進行分析，通過檢測輸入電壓的極性方向預測續(xù)流電流的極性方向，提出基于電流預測方向和互補PWM合成的兩步換流法。當實際續(xù)流電流的極性方向與電流預測的極性方向相同時，主控開關管和續(xù)流開關管將實現(xiàn)非互補的續(xù)流PWM控制，當實際續(xù)流電流的極性方向與電流預測的極性方向不同時，主控開關管和續(xù)流開關管將實現(xiàn)互補PWM控制。仿真分析驗證了該電路拓撲和上述PWM換流方案的可行性。（3）以Buck型交流斬波的正弦波調(diào)光模塊為基礎，為了減小交流雙向開關的二極管反向恢復電流，對交流雙向開關在電路中的應用進行了緩沖設計，減小了換流過渡過程中di/dt和dv/dt沖擊問題。在雙向開關器件之間提供低阻分流之路限制器件的浪涌電壓，有效的保障了電路的工作安全，降低了開關損耗，提高系統(tǒng)效率。為了改善系統(tǒng)在輕載或空載情況下的振蕩問題，對輸出濾波器進行改進，在系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的基礎上實現(xiàn)占空比前饋的雙閉環(huán)控制，在實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)精度的前提下改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。對系統(tǒng)的磁性元件和EMI濾波器進行分析和設計，同時對多模塊并聯(lián)運行的控制系統(tǒng)進行設計和分析。最終通過仿真和實驗結果驗證了上述主電路設計和控制系統(tǒng)的可行性。（4）對三相Buck電流型整流器（CSR）的電路拓撲進行分析，建立三相abc靜止坐標系下和dq同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型，對三相電流型整流器模型進行靜態(tài)特性、有功、無功功率以及系統(tǒng)的單位功率因數(shù)控制進行分析。在上述基礎上，進行三相電流空間矢量PWM調(diào)制分析，并對電流變換器的SPWM和SVPWM的電流利用率進行討論，闡述了電流控制的原理和方法，為后面的三相Buck型高頻隔離雙向開關整流器的系統(tǒng)設計提供了理論基礎。（5）以三相Buck型高頻隔離雙向開關整流器的工作原理和數(shù)學模型為基礎，深入地對其三相PWM調(diào)制策略及換相進行分析，給出三相Buck型高頻隔離雙向開關整流器的主電路結構及硬件參數(shù)設計。以三相Buck型高頻隔離雙向開關整流器的數(shù)學模型為基礎，給出了其雙閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)，在輸出直流電壓控制的同時，實現(xiàn)輸入側(cè)的高功率因數(shù)和低輸入電流電流諧波畸變率。本文從變壓器的直流磁偏分析入手，提出基于電流峰值控制的數(shù)字化直流磁偏控制，并取得較好的直流磁偏控制效果。接著針對直流變換器的數(shù)字化控制中出現(xiàn)的數(shù)字極限環(huán)振蕩現(xiàn)象，本文給出基于誤差累積的數(shù)字PWM的數(shù)字抖動技術，減小數(shù)字極限環(huán)振蕩影響，明顯降低輸出電壓紋波，并針對DPWM數(shù)字抖動技術的應用效果進行量化分析。最后，論文通過仿真和實驗研究，驗證了上述方案的可行性和有效性。授權使用：燕山大學(ysdx)，授權號：4e2e1724-6069-4d19-8916-9e3300dd8325下載時間：2021年11月19日開關電源如何布線首先從開關電源的設計及生產(chǎn)工藝開始描述吧，先說說印制板的設計。開關電源工作在高頻率，高脈沖狀態(tài)，屬于模擬電路中的一個比較特殊種類。布板時須遵循高頻電路布線原則。1、布局：脈沖電壓連線盡可能短，其中輸入開關管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管連接線。脈沖電流環(huán)路盡可能小如輸入濾波電容正到變壓器到開關管返回電容負。輸出部分變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容返回變壓器電路中X電容要盡量接近開關電源輸入端，輸入線應避免與其他電路平行，應避開。Y電容應放置在機殼接地端子或FG連接端。共摸電感應與變壓器保持一定距離，以避免磁偶合。如不好處理可在共摸電感與變壓器間加一屏蔽，以上幾項對開關電源的EMC性能影響較大。輸出電容一般可采用兩只一只靠近整流管另一只應靠近輸出端子，可影響電源輸出紋波指標，兩只小容量電容并聯(lián)效果應優(yōu)于用一只大容量電容。發(fā)熱器件要和電解電容保持一定距離，以延長整機壽命，電解電容是開關電源壽命的瓶勁，如變壓器、功率管、大功率電阻要和電解保持距離，電解之間也須留出散熱空間，條件允許可將其放置在進風口?？刂撇糠忠⒁猓焊咦杩谷跣盘栯娐愤B線要盡量短如取樣反饋環(huán)路，在處理時要盡量避免其受干擾、電流取樣信號電路，特別是電流控制型電路，處理不好易出現(xiàn)一些想不到的意外，其中有一些技巧，現(xiàn)以3843電路舉例見圖（1）圖一效果要好于圖二，圖二在滿載時用示波器觀測電流波形上明顯疊加尖刺，由于干擾限流點比設計值偏低，圖一則沒有這種現(xiàn)象、還有開關管驅(qū)動信號電路，開關管驅(qū)動電阻要靠近開關管，可提高開關管工作可靠性，這和功率MOSFET高直流阻抗電壓驅(qū)動特性有關。下面談一談印制板布線的一些原則。線間距：隨著印制線路板制造工藝的不斷完善和提高，一般加工廠制造出線間距等于甚至小于0.1mm已經(jīng)不存在什么問題，完全能夠滿足大多數(shù)應用場合?？紤]到開關電源所采用的元器件及生產(chǎn)工藝，一般雙面板最小線間距設為0.3mm，單面板最小線間距設為0.5mm，焊盤與焊盤、焊盤與過孔或過孔與過孔，最小間距設為0.5mm，可避免在焊接操作過程中出現(xiàn)“橋接”現(xiàn)象。，這樣大多數(shù)制板廠都能夠很輕松滿足生產(chǎn)要求，并可以把成品率控制得非常高，亦可實現(xiàn)合理的布線密度及有一個較經(jīng)濟的成本。最小線間距只適合信號控制電路和電壓低于63V的低壓電路，當線間電壓大于該值時一般可按照500V/1mm經(jīng)驗值取線間距。鑒于有一些相關標準對線間距有較明確的規(guī)定，則要嚴格按照標準執(zhí)行，如交流入口端至熔斷器端連線。某些電源對體積要求很高，如模塊電源。一般變壓器輸入側(cè)線間距為1mm實踐證明是可行的。對交流輸入，（隔離）直流輸出的電源產(chǎn)品，比較嚴格的規(guī)定為安全間距要大于等于6mm，當然這由相關的標準及執(zhí)行方法確定。一般安全間距可由反饋光耦兩側(cè)距離作為參考，原則大于等于這個距離。也可在光耦下面印制板上開槽，使爬電距離加大以滿足絕緣要求。一般開關電源交流輸入側(cè)走線或板上元件距非絕緣的外殼、散熱器間距要大于5mm，輸出側(cè)走線或器件距外殼或散熱器間距要大于2mm,或嚴格按照安全規(guī)范執(zhí)行。常用方法：上文提到的線路板開槽的方法適用于一些間距不夠的場合，順便提一下，該法也常用來作為保護放電間隙，常見于電視機顯象管尾板和電源交流輸入處。該法在模塊電源中得到了廣泛的應用，在灌封的條件下可獲得很好的效果。方法二：墊絕緣紙，可采用青殼紙、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等絕緣材料。一般通用電源用青殼紙或聚脂膜墊在線路板于金屬機殼間，這種材料有機械強度高，有有一定抗潮濕的能力。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高溫的特性在模塊電源中得到廣泛的應用。在元件和周圍導體間也可墊絕緣薄膜來提高絕緣抗電性能。注意：某些器件絕緣被覆套不能用來作為絕緣介質(zhì)而減小安全間距，如電解電容的外皮，在高溫條件下，該外皮有可能受熱收縮。大電解防爆槽前端要留出空間，以確保電解電容在非常情況時能無阻礙地瀉壓.今天談一談印制板銅皮走線的一些事項：走線電流密度：現(xiàn)在多數(shù)電子線路采用絕緣板縛銅構成。常用線路板銅皮厚度為35μm，走線可按照1A/mm經(jīng)驗值取電流密度值，具體計算可參見教科書。為保證走線機械強度原則線寬應大于或等于0.3mm（其他非電源線路板可能最小線寬會小一些）。銅皮厚度為70μm線路板也常見于開關電源，那么電流密度可更高些。補充一點，現(xiàn)常用線路板設計工具軟件一般都有設計規(guī)范項，如線寬、線間距，旱盤過孔尺寸等參數(shù)都可以進行設定。在設計線路板時，設計軟件可自動按照規(guī)范執(zhí)行，可節(jié)省許多時間，減少部分工作量，降低出錯率。一般對可靠性要求比較高的線路或布線線密度大可采用雙面板。其特點是成本適中，可靠性高，能滿足大多數(shù)應用場合。模塊電源行列也有部分產(chǎn)品采用多層板，主要便于集成變壓器電感等功率器件，優(yōu)化接線、功率管散熱等。具有工藝美觀一致性好，變壓器散熱好的優(yōu)點，但其缺點是成本較高，靈活性較差，僅適合于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。單面板，市場流通通用開關電源幾乎都采用了單面線路板，其具有低成本的優(yōu)勢，在設計，及生產(chǎn)工藝上采取一些措施亦可確保其性能。今天談談單面印制板設計的一些體會，由于單面板具有成本低廉，易于制造的特點，在開關電源線路中得到廣泛應用，由于其只有一面縛銅，器件的電器連接，機械固定都要依靠那層銅皮，在處理時必須小心。為保證良好的焊接機械結構性能，單面板焊盤應稍微大一些，以確保銅皮和基板的良好縛著力，而不至于受到震動時銅皮剝離、斷脫。一般焊環(huán)寬度應大于0.3mm。焊盤孔直徑應略大于器件引腳直徑，但不宜過大，保證管腳與焊盤間由焊錫連接距離最短，盤孔大小以不妨礙正常查件為度，焊盤孔直徑一般大于管腳直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件，也可更大一些。電氣連線應盡量寬，原則寬度應大于焊盤直徑，特殊情況應在連線于與焊盤交匯必須將線加寬（俗稱生成淚滴），避免在某些條件線與焊盤斷裂。原則最小線寬應大于0.5mm。單面板上元器件應緊貼線路板。需要架空散熱的器件，要在器件與線路板之間的管腳上加套管，可起到支撐器件和增加絕緣的雙重作用，要最大限度減少或避免外力沖擊對焊盤與管腳連接處造成的影響，增強焊接的牢固性。線路板上重量較大的部件可增加支撐連接點，可加強與線路板間連接強度，如變壓器，功率器件散熱器。單面板焊接面引腳在不影響與外殼間距的前題條件下，可留得長一些，其優(yōu)點是可增加焊接部位的強度，加大焊接面積、有虛焊現(xiàn)象可即時發(fā)現(xiàn)。引腳長剪腿時，焊接部位受力較小。在臺灣、日本常采用把器件引腳在焊接面彎成與線路板成45度角，然后再焊接的工藝，的其道理同上。今天談一談雙面板設計中的一些事項，在一些要求比較高，或走線密度比較大的應用環(huán)境中采用雙面印制板，其性能及各方面指標要比單面板好很多。雙面板焊盤由于孔已作金屬化處理強度較高，焊環(huán)可比單面板小一些，焊盤孔孔徑可比管腳直徑略微大一些，因為在焊接過程中有利于焊錫溶液通過焊孔滲透到頂層焊盤，以增加焊接可靠性。但是有一個弊端，如果孔過大，波峰焊時在射流錫沖擊下部分器件可能上浮，產(chǎn)生一些缺陷。大電流走線的處理，線寬可按照前帖處理，如寬度不夠，一般可采用在走線上鍍錫增加厚度進行解決，其方法有好多種1，將走線設置成焊盤屬性，這樣在線路板制造時該走線不會被阻焊劑覆蓋，熱風整平時會被鍍上錫。2，在布線處放置焊盤，將該焊盤設置成需要走線的形狀，要注意把焊盤孔設置為零。3，在阻焊層放置線，此方法最靈活，但不是所有線路板生產(chǎn)商都會明白你的意圖，需用文字說明。在阻焊層放置線的部位會不涂阻焊劑線路鍍錫的幾種方法如上，要注意的是，如果很寬的的走線全部鍍上錫，在焊接以后，會粘接大量焊錫，并且分布很不均勻，影響美觀。一般可采用細長條鍍錫寬度在1~1.5mm，長度可根據(jù)線路來確定，鍍錫部分間隔0.5~1mm雙面線路板為布局、走線提供了很大的選擇性，可使布線更趨于合理。關于接地，功率地與信號地一定要分開，兩個地可在濾波電容處匯合，以避免大脈沖電流通過信號地連線而導致出現(xiàn)不穩(wěn)定的意外因素，信號控制回路盡量采用一點接地法，有一個技巧，盡量把非接地的走線放置在同一布線層，最后在另外一層鋪地線。輸出線一般先經(jīng)過濾波電容處，再到負載，輸入線也必須先通過電容，再到變壓器，理論依據(jù)是讓紋波電流都通過旅濾波電容。電壓反饋取樣，為避免大電流通過走線的影響，反饋電壓的取樣點一定要放在電源輸出最末梢，以提高整機負載效應指標。走線從一個布線層變到另外一個布線層一般用過孔連通，不宜通過器件管腳焊盤實現(xiàn)，因為在插裝器件時有可能破壞這種連接關系，還有在每1A電流通過時，至少應有2個過孔，過孔孔徑原則要大于0.5mm，一般0.8mm可確保加工可靠性。器件散熱，在一些小功率電源中，線路板走線也可兼散熱功能，其特點是走線盡量寬大，以增加散熱面積，并不涂阻焊劑，有條件可均勻放置過孔，增強導熱性能。今天談談鋁基板在開關電源中的應用和多層印制板在開關電源電路中的應用。鋁基板由其本身構造，具有以下特點：導熱性能非常優(yōu)良、單面縛銅、器件只能放置在縛銅面、不能開電器連線孔所以不能按照單面板那樣放置跳線。鋁基板上一般都放置貼片器件，開關管，輸出整流管通過基板把熱量傳導出去，熱阻很低，可取得較高可靠性。變壓器采用平面貼片結構，也可通過基板散熱，其溫升比常規(guī)要低，同樣規(guī)格變壓器采用鋁基板結構可得到較大的輸出功率。鋁基板跳線可以采用搭橋的方式處理。鋁基板電源一般由由兩塊印制板組成，另外一塊板放置控制電路，兩塊板之間通過物理連接合成一體。由于鋁基板優(yōu)良的導熱性，在小量手工焊接時比較困難，焊料冷卻過快，容易出現(xiàn)問題現(xiàn)有一個簡單實用的方法，將一個燙衣服的普通電熨斗（最好有調(diào)溫功能），翻過來，熨燙面向上，固定好，溫度調(diào)到150℃左右，把鋁基板放在熨斗上面，加溫一段時間，然后按照常規(guī)方法將元件貼上并焊接，熨斗溫度以器件易于焊接為宜，太高有可能時器件損壞，甚至鋁基板銅皮剝離，溫度太低焊接效果不好，要靈活掌握.最近幾年，隨著多層線路板在開關電源電路中應用，使得印制線路變壓器成為可能，由于多層板，層間距較小，也可以充分利用變壓器窗口截面，可在主線路板上再加一到兩片由多層板組成的印制線圈達到利用窗口，降低線路電流密度的目的，由于采用印制線圈，減少了人工干預，變壓器一致性好，平面結構，漏感低，偶合好。開啟式磁芯，良好的散熱條件。由于其具有諸多的優(yōu)勢，有利于大批量生產(chǎn)，所以得到廣泛的應用。但研制開發(fā)初期投入較大，不適合小規(guī)模生。開關電源分為，隔離與非隔離兩種形式，在這里主要談一談隔離式開關電源的拓撲形式，在下文中，非特別說明，均指隔離電源。隔離電源按照結構形式不同，可分為兩大類：正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導通時副邊截止，變壓器儲能。原邊截止時，副邊導通，能量釋放到負載的工作狀態(tài)，一般常規(guī)反激式電源單管多，雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導通同時副邊感應出對應電壓輸出到負載，能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激，包括單管正激，雙管正激。半橋、橋式電路都屬于正激電路。正激和反激電路各有其特點，在設計電路的過程中為達到最優(yōu)性價比，可以靈活運用。一般在小功率場合可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路，中等功率可采用雙管正激電路或半橋電路，低電壓時采用推挽電路，與半橋工作狀態(tài)相同。大功率輸出，一般采用橋式電路，低壓也可采用推挽電路。反激式電源因其結構簡單，省掉了一個和變壓器體積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的應用。在有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦，輸出功率超過100瓦就沒有優(yōu)勢，實現(xiàn)起來有難度。本人認為一般情況下是這樣的，但也不能一概而論，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介紹反激電源可做到上千瓦，但沒見過實物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關。反激電源變壓器漏感是一個非常關鍵的參數(shù)，由于反激電源需要變壓器儲存能量，要使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠承受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進入飽和非線形狀態(tài)，磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài)，在磁路中產(chǎn)生漏磁遠大于完全閉合磁路。變壓器初次極間的偶合，也是確定漏感的關鍵因素，要盡量使初次極線圈靠近，可采用三明治繞法，但這樣會使變壓器分布電容增大。選用鐵芯盡量用窗口比較長的磁芯，可減小漏感，如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。關于反激電源的占空比，原則上反激電源的最大占空比應該小于0.5，否則環(huán)路不容易補償，有可能不穩(wěn)定，但有一些例外，如美國PI公司推出的TOP系列芯片是可以工作在占空比大于0.5的條件下。占空比由變壓器原副邊匝數(shù)比確定，本人對做反激的看法是，先確定反射電壓（輸出電壓通過變壓器耦合反映到原邊的電壓值），在一定電壓范圍內(nèi)反射電壓提高則工作占空比增大，開關管損耗降低。反射電壓降低則工作占空比減小，開關管損耗增大。當然這也是有前提條件，當占空比增大，則意味著輸出二極管導通時間縮短，為保持輸出穩(wěn)定，更多的時候?qū)⒂奢敵鲭娙莘烹婋娏鱽肀ＷC，輸出電容將承受更大的高頻紋波電流沖刷，而使其發(fā)熱加劇，這在許多條件下是不允許的。占空比增大，改變變壓器匝數(shù)比，會使變壓器漏感加大，使其整體性能變，當漏感能量大到一定程度，可充分抵消掉開關管大占空帶來的低損耗，時就沒有再增大占空比的意義了，甚至可能會因為漏感反峰值電壓過高而擊穿開關管。由于漏感大，可能使輸出紋波，及其他一些電磁指標變差。當占空比小時，開關管通過電流有效值高，變壓器初級電流有效值大，降低變換器效率，但可改善輸出電容的工作條件，降低發(fā)熱。如何確定變壓器反射電壓（即占空比）有網(wǎng)友提到開關電源的反饋環(huán)路的參數(shù)設置，工作狀態(tài)分析。由于在上學時高數(shù)學的比較差，《自動控制原理》差一點就補考了，對于這一門現(xiàn)在還感覺恐懼，到現(xiàn)在也不能完整寫出閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)，對于系統(tǒng)零點、極點的概念感覺很模糊，看波德圖也只是大概看出是發(fā)散還是收斂，所以對于反饋補償不敢胡言亂語，但有有一些建議。如果有一些數(shù)學功底，再有一些學習時間可以再把大學的課本《自動控制原理》找出來仔細的消化一下，并結合實際的開關電源電路，按工作狀態(tài)進行分析。一定會有所收獲，論壇有一個帖子《拜師求學反饋環(huán)路設計、調(diào)式》其中CMG回答得很好，我覺得可以參考。今天接著談關于反激電源的占空比（本人關注反射電壓，與占空比一致），占空比還與選擇開關管的耐壓有關，有一些早期的反激電源使用比較低耐壓開關管，如600V或650V作為交流220V輸入電源的開關管，也許與當時生產(chǎn)工藝有關，高耐壓管子，不易制造，或者低耐壓管子有更合理的導通損耗及開關特性，像這種線路反射電壓不能太高，否則為使開關管工作在安全范圍內(nèi)，吸收電路損耗的功率也是相當可觀的。實踐證明600V管子反射電壓不要大于100V，650V管子反射電壓不要大于120V，把漏感尖峰電壓值鉗位在50V時管子還有50V的工作余量?，F(xiàn)在由于MOS管制造工藝水平的提高，一般反激電源都采用700V或750V甚至800-900V的開關管。像這種電路，抗過壓的能力強一些開關變壓器反射電壓也可以做得比較高一些，最大反射電壓在150V比較合適，能夠獲得較好的綜合性能。PI公司的TOP芯片推薦為135V采用瞬變電壓抑制二極管鉗位。但他的評估板一般反射電壓都要低于這個數(shù)值在110V左右。這兩種類型各有優(yōu)缺點：第一類：缺點抗過壓能力弱，占空比小，變壓器初級脈沖電流大。優(yōu)點：變壓器漏感小，電磁輻射低，紋波指標高，開關管損耗小，轉(zhuǎn)換效率不一定比第二類低。第二類：缺點開關管損耗大一些，變壓器漏感大一些，紋波差一些。優(yōu)點：抗過壓能力強一些，占空比大，變壓器損耗低一些，效率高一些。反激電源反射電壓還有一個確定因素反激電源的反射電壓還與一個參數(shù)有關，那就是輸出電壓，輸出電壓越低則變壓器匝數(shù)比越大，變壓器漏感越大，開關管承受電壓越高，有可能擊穿開關管、吸收電路消耗功率越大，有可能使吸收回路功率器件永久失效（特別是采用瞬變電壓抑制二極管的電路）。在設計低壓輸出小功率反激電源的優(yōu)化過程中必須小心處理，其處理方法有幾個：1、采用大一個功率等級的磁芯降低漏感，這樣可提高低壓反激電源的轉(zhuǎn)換效率，降低損耗，減小輸出紋波，提高多路輸出電源的交差調(diào)整率，一般常見于家電用開關電源，如光碟機、DVB機頂盒等。2、如果條件不允許加大磁芯，只能降低反射電壓，減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但有可能使電源轉(zhuǎn)換效率降低，這兩者是一個矛盾，必須要有一個替代過程才能找到一個合適的點，在變壓器替代實驗過程中，可以檢測變壓器原邊的反峰電壓，盡量降低反峰電壓脈沖的寬度，和幅度，可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在110V時比較合適。3、增強耦合，降低損耗，采用新的技術，和繞線工藝，變壓器為滿足安全規(guī)范會在原邊和副邊間采取絕緣措施，如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能，現(xiàn)實生產(chǎn)中可采用初級繞組包繞次級的繞法?；蛘叽渭売萌亟^緣線繞制，取消初次級間的絕緣物，可以增強耦合，甚至可采用寬銅皮繞制。文中低壓輸出指小于或等于5V的輸出，像這一類小功率電源，本人的經(jīng)驗是，功率輸出大于20W輸出可采用正激式，可獲得最佳性價比，當然這也不是決對的，與個人的習慣，應用的環(huán)境有關系，下次談一談反激電源用磁性芯，磁路開氣隙的一些認識，希望各位高人指點。反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài)，所以磁路需要開氣隙，類似于脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為：由于功率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線（磁滯回線），在工作特性曲線上Y軸表示磁感應強度（B），現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝一般飽和點在400mT以上，一般此值在設計中取值應該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度（H）此值與磁化電流強度成比例關系。磁路開氣隙相當于把磁體磁滯回線向X軸向傾斜，在同樣的磁感應強度下，可承受更大的磁化電流，則相當于磁心儲存更多的能量，此能量在開關管截止時通過變壓器次級瀉放到負載電路，反激電源磁芯開氣隙有兩個作用。其一是傳遞更多能量，其二防止磁芯進入飽和狀態(tài)。反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài)，不僅要通過磁耦合傳遞能量，還擔負電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心，氣隙太大可使漏感變大，磁滯損耗增加，鐵損、銅損增大，影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和，導致電源損壞所謂反激電源的連續(xù)與斷續(xù)模式是指變壓器的工作狀態(tài)，在滿載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞，或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作環(huán)境進行設計，常規(guī)反激電源應該工作在連續(xù)模式，這樣開關管、線路的損耗都比較小，而且可以減輕輸入輸出電容的工作應力，但是這也有一些例外。需要在這里特別指出：由于反激電源的特點也比較適合設計成高壓電源，而高壓電源變壓器一般工作在斷續(xù)模式，本人理解為由于高壓電源輸出需要采用高耐壓的整流二極管。由于制造工藝特點，高反壓二極管，反向恢復時間長，速度低，在電流連續(xù)狀態(tài)，二極管是在有正向偏壓時恢復，反向恢復時的能量損耗非常大，不利于變換器性能的提高，輕則降低轉(zhuǎn)換效率，整流管嚴重發(fā)熱，重則甚至燒毀整流管。由于在斷續(xù)模式下，二極管是在零偏壓情況下反向偏置，損耗可以降到一個比較低的水平。所以高壓電源工作在斷續(xù)模式，并且工作頻率不能太高。還有一類反激式電源工作在臨界狀態(tài)，一般這類電源工作在調(diào)頻模式，或調(diào)頻調(diào)寬雙模式，一些低成本的自激電源（RCC）常采用這種形式，為保證輸出穩(wěn)定，變壓器工作頻率隨著，輸出電流或輸入電壓而改變，接近滿載時變壓器始終保持在連續(xù)與斷續(xù)之間，這種電源只適合于小功率輸出，否則電磁兼容特性的處理會很讓人頭痛反激開關電源變壓器應工作在連續(xù)模式，那就要求比較大的繞組電感量，當然連續(xù)也是有一定程度的，過分追求絕對連續(xù)是不現(xiàn)實的，有可能需要很大的磁芯，非常多的線圈匝數(shù)，同時伴隨著大的漏感和分布電容，可能得不償失。那么如何確定這個參數(shù)呢，通過多次實踐，及分析同行的設計，本人認為，在標稱電壓輸入時，輸出達到50%~60%變壓器從斷續(xù)，過渡到連續(xù)狀態(tài)比較合適。或者在最高輸入電壓狀態(tài)時，滿載輸出時，變壓器能夠過渡到連續(xù)狀態(tài)就可以了。開關電源百科名片開關電源開關電源1是利用現(xiàn)代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣闊的發(fā)展空間目錄用途與簡介分類與發(fā)展方向工作原理功能使用指南產(chǎn)品特點產(chǎn)品測試成套開關柜用途與簡介分類與發(fā)展方向工作原理功能使用指南產(chǎn)品特點產(chǎn)品測試成套開關柜展開編輯本段用途與簡介用途開關電源產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫(yī)療設備、半導體制冷制熱等領域。簡介隨著電力電子技術的高速發(fā)展，電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源，進入80年代計算機電源全面實現(xiàn)了開關電源化，率先完成計算機的電源換代，進入90年代開關電源相繼進入各種電子、電器設備領域，程控交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備電源等都已廣泛地使用了開關電源，更促進了開關電源技術的迅速發(fā)展。開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術，控制開關晶體管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關電源技術在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣泛的發(fā)展空間。開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。編輯本段分類與發(fā)展方向開關電源的分類

開關電源人們在開關電源技術領域是邊開發(fā)相關電力電子器件，邊開發(fā)開關變頻技術，兩者相互促進推動著開關電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，也有AC/ACDC/AC如逆變器DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設計技術及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述。自激式是無須外加信號源能自行振蕩，自激式完全可以把它看作是一個變壓器反饋式振蕩電路。微型低功率開關電源

320W單組開關電源開關電源正在走向大眾化，微型化。開關電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應用，低功率微型開關電源的應用要首先體現(xiàn)在，數(shù)顯表、智能電表、充電器等方面?，F(xiàn)階段國家在大力推廣智能電網(wǎng)建設，對電能表的要求大幅提高，開關電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應用。它激式則完全依賴于外部維持振蕩，在實際應用中自激式應用比較廣泛。根據(jù)激勵信號結構分類；可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種，脈沖調(diào)寬是控制信號的寬度，也就是頻率，脈沖調(diào)幅控制信號的幅度，兩者的作用相同都是使振蕩頻率維持在某一范圍內(nèi)，達到穩(wěn)定電壓的效果。變壓器的繞組一般可以分成三種類型，一組是參與振蕩的初級繞組，一組是維持振蕩的反饋繞組，還有一組是負載繞組。比如在家用電器中使用的上海正藝科技生產(chǎn)的開關電源，將220V的交流電經(jīng)過橋式整流，變換成300V左右的直流電，濾波后進入變壓器后加到開關管的集電極進行高頻振蕩，反饋繞組反饋到基極維持電路振蕩，負載繞組感應的電信號，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓得到的直流電壓給負載提供電能。負載繞組在提供電能的同時，也肩負起穩(wěn)定電壓的能力，其原理是在電壓輸出電路接一個電壓取樣裝置，監(jiān)測輸出電壓的變化情況，及時反饋給振蕩電路調(diào)整振蕩頻率，從而達到穩(wěn)定電壓的目的，為了避免電路的干擾，反饋回振蕩電路的電壓會用光電耦合器隔離。產(chǎn)品發(fā)展方向開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了開關電源的發(fā)展前進，每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設計技術及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化，并已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。另外，開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用，GTR驅(qū)動困難，開關頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET取代。技術發(fā)展動向開關電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（Mn?Zn)材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。開關電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關技術進行創(chuàng)新，實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，并大幅提高了開關電源的工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關電源生產(chǎn)商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。模塊化是開關電源發(fā)展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設計成N＋1冗余電源系統(tǒng)，并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著增大，而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術，在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉(zhuǎn)換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術得以實用化。電力電子技術的不斷創(chuàng)新，使開關電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術創(chuàng)新之路，走出有中國特色的產(chǎn)學研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展做出貢獻。開關電源的發(fā)展和趨勢1955年美國羅耶（GH.Roger)發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，是實現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端，1957年美國查賽（JenSen)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器，１９６４年美國

開關電源科學家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關電源的設想，這對電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了１９６９年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復時間的縮短等元器件改善，終于做成了２５千赫的開關電源。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用于以電子計算機為主導的各種終端設備、通信設備等幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。目前市場上出售的開關電源中采用雙極性晶體管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz電源，雖已實用化，但其頻率有待進一步提高。要提高開關頻率，就要減少開關損耗，而要減少開關損耗，就需要有高速開關元器件。然而，開關速度提高后，會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。這樣，不僅會影響周圍電子設備，還會大大降低電源本身的可靠性。其中，為防止隨開關啟-閉所發(fā)生的電壓浪涌，可采用R-C或L-C緩沖器，而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。不過，對1MHz以上的高頻，要采用諧振電路，以使開關上的電壓或通過開關的電流呈正弦波，這樣既可減少開關損耗，同時也可控制浪涌的發(fā)生。這種開關方式稱為諧振式開關。目前對這種開關電源的研究很活躍，因為采用這種方式不需要大幅度提高開關速度就可以在理論上把開關損耗降到零，而且噪聲也小，可望成為開關電源高頻化的一種主要方式。當前，世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實用化研究。編輯本段工作原理原理簡介開關電源的工作過程相當容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導通時，電壓低，電流大；關斷時，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產(chǎn)生的損耗。與線性電源相比，PWM開關電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓組數(shù)。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應用場合下各有優(yōu)點。電路原理所謂開關電源，顧名思義，就是這里有一扇門，一開門電源就通過，一關門電源就停止通過，那么什么是門呢，開關電源里有的采用可控硅，有的采用開關管，這兩個元器件性能差不多，都是靠基極、（開關管）控制極（可控硅）上加上脈沖信號來完成導通和截止的，脈沖信號正半周到來，控制極上電壓升高，開關管或可控硅就導通，由220V整流、濾波后輸出的300V電壓就導通，通過開關變壓器傳到次級，再通過變壓比將電壓升高或降低，供各個電路工作。振蕩脈沖負半周到來，電源調(diào)整管的基極、或可控硅的控制極電壓低于原來的設置電壓，電源調(diào)整管截止，300V電源被關斷，開關變壓器次級沒電壓，這時各電路所需的工作電壓，就靠次級本路整流后的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時，重復上一個過程。這個開關變壓器就叫高頻變壓器，因為他的工作頻率高于50HZ低頻。那么推動開關管或可控硅的脈沖如何獲得呢，這就需要有個振蕩電路產(chǎn)生，我們知道，晶體三極管有個特性，就是基極對發(fā)射極電壓是0.65-0.7V是放大狀態(tài)，0.7V以上就是飽和導通狀態(tài)，-0.1V--0.3V就工作在振蕩狀態(tài)，那么其工作點調(diào)好后，就靠較深的負反饋來產(chǎn)生負壓，使振蕩管起振，振蕩管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定，振蕩頻率高輸出脈沖幅度就大，反之就小，這就決定了電源調(diào)整管的輸出電壓的大小。那么變壓器次級輸出的工作電壓如何穩(wěn)壓呢，一般是在開關變壓器上，單繞一組線圈，在其上端獲得的電壓經(jīng)過整流濾波后，作為基準電壓，然后通過光電耦合器，將這個基準電壓返回振蕩管的基極，來調(diào)整震蕩頻率的高低，如果變壓器次級電壓升高，本取樣線圈輸出的電壓也升高，通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高，這個電壓加到振蕩管基極上，就使振蕩頻率降低，起到了穩(wěn)定次級輸出電壓的穩(wěn)定，太細的工作情況就不必細講了，也沒必要了解的那么細的，這樣大功率的電壓由開關變壓器傳遞，并與后級隔開，返回的取樣電壓由光耦傳遞也與后級隔開，所以前級的市電電壓，是與后級分離的，這就叫冷板，是安全的，變壓器前的電源是獨立的，這就叫開關電源。說到這里吧。開關條件電力電子器件工作在開關狀態(tài)而不是線性狀態(tài)高頻條件電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻直流條件開關電源輸出的是直流而不是交流也可以輸出高頻交流如電子變壓器各種功能編輯本段功能DC/DC變換DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制方式，ton不變，改變Ts（易產(chǎn)生干擾）。其具體的電路由以下幾類：Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui，極性相同。Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓

開關電源及電路圖U0大于輸入電壓Ui，極性相同。Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電容傳輸。還有Sepic、Zeta電路。隔離型電路上述為非隔離型電路，隔離型電路有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。當今軟開關技術使得DC/DC發(fā)生了質(zhì)的飛躍，美國VICOR公司設計制造的多種ECI軟開關DC/DC變換器，其最大輸出功率有300W、600W、800W等，相應的功率密度為(6.2、10、17)W/cm3，效率為（80～90）％。日本NemicLambda公司最新推出的一種采用軟開關技術的高頻開關電源模塊RM系列，其開關頻率為（200～300)kHz，功率密度已達到27W/cm3，采用同步整流器（MOSFET代替肖特基二極管），使整個電路效率提高到90％。AC/DC變換AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電，因必須經(jīng)整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時因遇到安全標準（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、、FCC、CSA），交流輸入側(cè)必須加EMC濾波及使用符合安全標準的元件，這樣就限制AC/DC電源體積的小型化，另外，由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關動作，使得解決EMC電磁兼容問題難度加大，也就對內(nèi)部高密度安裝電路設計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關使得電源工作損耗增大，限制了AC/DC變換器模塊化的進程，因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。AC/DC變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數(shù)可分為，單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。開關電源的選用開關電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結構的特點（多級串聯(lián)），一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過，在輸出電壓穩(wěn)定度這一技術指標上與線性電源相比具有較大的優(yōu)勢，其輸出電壓穩(wěn)定度可達(0.5～1）％。開關電源模塊作為一種電力電子集成器件，要注意選擇。編輯本段使用指南提高待機效率的方法切斷啟動電阻對于反激式電源，啟動后控制芯片由輔助繞組供電，啟動電阻上壓降為300V左右。設啟動電阻取值為47kΩ，消耗功率將近2W。要改善待機效率，必須在啟動后將該電阻通道切斷。TOPSWITCH，ICE2DS02G內(nèi)部設有專門的啟動電路，可在啟動后關閉該電阻。若控制器沒有專門啟動電路，也可在啟動電阻串接電容，其啟動后的損耗可逐漸下降至零。缺點是電源不能自重啟，只有斷開輸入電壓，使電容放電后才能再次啟動電路。降低時鐘頻率時鐘頻率可平滑下降或突降。平滑下降就是當反饋量超過某一閾值，通過特定模塊，實現(xiàn)時鐘頻率的線性下降。切換工作模式1．QR→PWM對于工作在高頻工作模式的開關電源，在待機時切換至低頻工作模式可減小待機損耗。例如，對于準諧振式開關電源（工作頻率為幾百kHz到幾MHz），可在待機時切換至低頻的脈寬調(diào)制控制模式PWM（幾十kHz）。IRIS40xx芯片就是通過QR與PWM切換來提高待機效率的。當電源處于輕載和待機時候，輔助繞組電壓較小，Q1關斷，諧振信號不能傳輸至FB端，F(xiàn)B電壓小于芯片內(nèi)部的一個門限電壓，不能觸發(fā)準諧振模式，電路則工作在更低頻的脈寬調(diào)制控制模式。2．PWM→PFM對于額定功率時工作在PWM模式的開關電源，也可以通過切換至PFM模式提高待機效率，即固定開通時間，調(diào)節(jié)關斷時間，負載越低，關斷時間越長，工作頻率也越低。將待機信號加在其PW/引腳上，在額定負載條件下，該引腳為高電平，電路工作在PWM模式，當負載低于某個閾值時，該引腳被拉為低電平，電路工作在PFM模式。實現(xiàn)PWM和PFM的切換，也就提高了輕載和待機狀態(tài)時的電源效率。通過降低時鐘頻率和切換工作模式實現(xiàn)降低待機工作頻率，提高待機效率，可保持控制器一直在運作，在整個負載范圍中，輸出都能被妥善的調(diào)節(jié)。即使負載從零激增至滿負載的情況下，能夠快速反應，反之亦然。輸出電壓降和過沖值都保持在允許范圍內(nèi)。可控脈沖模式（BurstMode）可控脈沖模式，也可稱為跳周期控制模式（SkipCycleMode）是指當處于輕載或待機條件時，由周期比PWM控制器時鐘周期大的信號控制電路某一環(huán)節(jié)，使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效，這樣即可實現(xiàn)恒定頻率下通過減小開關次數(shù)，增大占空比來提高輕載和待機的效率。該信號可以加在反饋通道，PWM信號輸出通道，PWM芯片的使能引腳（如LM2618，L6565）或者是芯片內(nèi)部模塊（如NCP1200，F(xiàn)SD200，L6565和TinySwitch系列芯片）。輸出計算因開關電源工作效率高，一般可達到80％以上，故在其輸出電流的選擇上，應準確測量或計算用電設備的最大吸收電流，以使被選用的開關電源具有高的性能價格比，通常輸出計算公式為：Is=KIf式中：Is—開關電源的額定輸出電流；If—用電設備的最大吸收電流；K—裕量系數(shù)，一般取1.5～1.8；接地開關電源比線性電源會產(chǎn)生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，開關電源均采取EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源，將其FG端子接大地或接用戶機殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。保護電路開關電源在設計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能，故在設計時應首選保護功能齊備的開關電源模塊，并且其保護電路的技術參數(shù)應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。編輯本段產(chǎn)品特點特點介紹●電壓輸入范圍寬，85VAC到264VAC；●輸入輸出間隔離電壓達4KVAC；

深圳超越星科技微型開關電源●輸出電壓可調(diào)3-20v●高效率、低噪音、穩(wěn)定可靠；●選用低阻抗長壽命電解電容；●內(nèi)置過流保護，輸出可持續(xù)短路；●輸入、輸出采用直焊式引腳，整體環(huán)保真空封裝；●成本低、體積小、重量輕、外圍電路設計簡單?！駜?yōu)質(zhì)的EMC指數(shù)，使本開關電源可以放心的應用到各種對EMC要求高的場合，減少對環(huán)境的電磁污染，更加節(jié)能環(huán)保，利用高頻脈沖變壓器內(nèi)置屏蔽罩來提高EMC指數(shù)。開關電源的三個條件1、開關：電力電子器件工作在開關狀態(tài)而不是線性狀態(tài)2、高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻3、直流：開關電源輸出的是直流而不是交流編輯本段產(chǎn)品測試耐壓測試（HI.POT,ELECTRICSTRENGTH,DIELECTRICVOLTAGEWITHSTAND）KV于指定的端子間,例如:I/P-O/P,I/P-FG,O/P-FG間,可耐交流之有效值,漏電流一般可容許10毫安,時間1分鐘。測試條件Ta：25℃