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開關電源DC-DC變換器模塊怎么分類?

發布時間:2023-05-11 18:01:45人氣:

  開關電源是利用現代電力電子技術,控制開關晶體管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調制(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點。


  隨著電力電子技術的發展和創新,使得開關電源技術也在不斷地創新,這一成本反轉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展空間。


  開關電源的分類:人們在開關電源技術領域是邊開發相關電力電子器件,邊開發開關變頻技術,兩者相互促進推動著開關電源每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發展。


  開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現已實現模塊化,且設計技術及生產工藝在國內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。


  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,一是脈寬調制方式Ts不變,改變ton(通用),二是頻率調制方式,ton不變,改變Ts(易產生干擾)。


  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。


  當今軟開關技術使得DC/DC發生了質的飛躍,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(MOS


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