【開關(guan)電源種類】開關(guan)電源一(yi)般怎么分類 開關(guan)電源類型(xing)
開關電源一(yi)般有(you)三種工(gong)作模(mo)式(shi)(shi):頻(pin)率、脈沖(chong)(chong)寬度固定模(mo)式(shi)(shi),頻(pin)率固定、脈沖(chong)(chong)寬度可變(bian)模(mo)式(shi)(shi),頻(pin)率、脈沖(chong)(chong)寬度可變(bian)模(mo)式(shi)(shi)。前一(yi)種工(gong)作模(mo)式(shi)(shi)多用(yong)于(yu)DC/AC逆變(bian)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan),或DC/DC電(dian)(dian)壓變(bian)換;后兩種工(gong)作模(mo)式(shi)(shi)多用(yong)于(yu)開(kai)關穩壓電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。另外(wai),開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)輸出(chu)電(dian)(dian)壓也有(you)三種工(gong)作方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi):直接輸出(chu)電(dian)(dian)壓方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)、平均值輸出(chu)電(dian)(dian)壓方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)、幅值輸出(chu)電(dian)(dian)壓方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)。同樣,前一(yi)種工(gong)作方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)多用(yong)于(yu)DC/AC逆變(bian)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan),或DC/DC電(dian)(dian)壓變(bian)換;后兩種工(gong)作方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)多用(yong)于(yu)開(kai)關穩壓電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。
開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現已實(shi)現模塊(kuai)化(hua),且(qie)設(she)計技術及生產工(gong)藝(yi)在國內外均已成熟和標準化(hua);AC/DC的(de)(de)(de)模塊(kuai)化(hua),因其自身的(de)(de)(de)特(te)性使得在模塊(kuai)化(hua)的(de)(de)(de)進程中,遇到較為復雜的(de)(de)(de)技術和工(gong)藝(yi)制造(zao)問(wen)題。
(1)DC/DC變換
DC/DC變(bian)換是將固定的(de)直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)壓變(bian)換成可(ke)變(bian)的(de)直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)壓,也稱為直(zhi)流斬波。斬波器的(de)工(gong)作方式(shi)有兩(liang)種,一是脈寬調制方式(shi)Ts不(bu)變(bian),改變(bian)ton(通(tong)用(yong)),二(er)是頻(pin)率(lv)調制方式(shi),ton不(bu)變(bian),改變(bian)Ts(易(yi)產生干擾(rao))。其具體的(de)電(dian)(dian)(dian)路由以下幾類:
A、Buck電路——降壓(ya)斬波(bo)器(qi),其輸出(chu)平均電壓(ya)U0小于(yu)輸入(ru)電壓(ya)Ui,極性相同。
B、Boost電(dian)路——升(sheng)壓(ya)斬波器,其輸出平均電(dian)壓(ya)U0大于(yu)輸入(ru)電(dian)壓(ya)Ui,極性(xing)相同(tong)。
C、Buck-Boost電路(lu)——降(jiang)壓或(huo)升壓斬波器,其輸出平均電壓U0大于或(huo)小(xiao)于輸入電壓Ui,極(ji)性相反(fan),電感傳(chuan)輸。
D、Cuk電(dian)路——降壓(ya)或(huo)升(sheng)壓(ya)斬波器,其輸出(chu)平均電(dian)壓(ya)U0大于或(huo)小(xiao)于輸入電(dian)壓(ya)Ui,極性相反(fan),電(dian)容(rong)傳(chuan)輸。
當(dang)今(jin)軟開關(guan)(guan)技術(shu)使(shi)得DC/DC發生了質(zhi)的飛(fei)躍,美國VICOR公司(si)設計制造的多種ECI軟開關(guan)(guan)DC/DC變換器,其最大輸出(chu)功(gong)率(lv)有(you)300W、600W、800W等,相應的功(gong)率(lv)密度為(wei)(6.2、10、17)W/cm3,效率(lv)為(wei)(80~90)%。日本NemicLambda公司(si)最新推出(chu)的一種采(cai)用軟開關(guan)(guan)技術(shu)的高(gao)(gao)頻開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)模塊(kuai)RM系列,其開關(guan)(guan)頻率(lv)為(wei)(200~300)kHz,功(gong)率(lv)密度已達到(dao)27W/cm3,采(cai)用同步整(zheng)(zheng)流器(MOSFET代替(ti)肖特(te)基二極管),使(shi)整(zheng)(zheng)個電(dian)(dian)路效率(lv)提高(gao)(gao)到(dao)90%。
(2)AC/DC變換
AC/DC變(bian)(bian)換(huan)是將交流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)(bian)換(huan)為(wei)(wei)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu),其功(gong)率流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向可以是雙(shuang)向的(de)(de)(de)(de),功(gong)率流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)由(you)(you)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向負(fu)載的(de)(de)(de)(de)稱為(wei)(wei)“整(zheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)”,功(gong)率流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)由(you)(you)負(fu)載返回電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)稱為(wei)(wei)“有源(yuan)(yuan)逆變(bian)(bian)”。AC/DC變(bian)(bian)換(huan)器輸入(ru)為(wei)(wei)50/60Hz的(de)(de)(de)(de)交流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian),因(yin)必須經整(zheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)、濾波,因(yin)此體積(ji)相(xiang)對較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)濾波電(dian)(dian)(dian)容器是必不可少的(de)(de)(de)(de),同時因(yin)遇到安全(quan)標(biao)準(zhun)(如UL、CCEE等)及(ji)EMC指令的(de)(de)(de)(de)限制(zhi)(如IEC、、FCC、CSA),交流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)輸入(ru)側必須加(jia)(jia)EMC濾波及(ji)使用符(fu)合安全(quan)標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)元件,這樣就限制(zhi)AC/DC電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)體積(ji)的(de)(de)(de)(de)小型化(hua),另外(wai),由(you)(you)于(yu)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)高頻(pin)、高壓、大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)開關動作,使得解決EMC電(dian)(dian)(dian)磁兼容問題難度(du)加(jia)(jia)大(da)(da),也就對內(nei)部高密度(du)安裝電(dian)(dian)(dian)路(lu)設計(ji)提出了(le)(le)很(hen)高的(de)(de)(de)(de)要求(qiu),由(you)(you)于(yu)同樣的(de)(de)(de)(de)原因(yin),高電(dian)(dian)(dian)壓、大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)開關使得電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)工作損耗(hao)增大(da)(da),限制(zhi)了(le)(le)AC/DC變(bian)(bian)換(huan)器模塊化(hua)的(de)(de)(de)(de)進程(cheng)(cheng),因(yin)此必須采用電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)系統優化(hua)設計(ji)方法才能使其工作效率達到一(yi)定的(de)(de)(de)(de)滿意程(cheng)(cheng)度(du)。
AC/DC變換(huan)按(an)電(dian)(dian)(dian)路(lu)的接(jie)線方式可分(fen)為(wei)(wei),半波電(dian)(dian)(dian)路(lu)、全波電(dian)(dian)(dian)路(lu)。按(an)電(dian)(dian)(dian)源相(xiang)數可分(fen)為(wei)(wei),單相(xiang)、三相(xiang)、多相(xiang)。按(an)電(dian)(dian)(dian)路(lu)工作(zuo)象(xiang)(xiang)限(xian)又可分(fen)為(wei)(wei)一象(xiang)(xiang)限(xian)、二象(xiang)(xiang)限(xian)、三象(xiang)(xiang)限(xian)、四象(xiang)(xiang)限(xian)。