開關電源的發展現狀簡介

開關電源的進展現狀簡介

1。 逐步淘汰線性電源

高頻開關電源在技術上比線性電源具有很大的優勢。 它節約了用于制造功率逆變器的材料和空間。 它具有體積小，重量輕，可靠性高和良好的性價比。 簡單實現各種功率的輸出。隨著高頻開關電源的開關頻率的不斷提高和高頻濾波技術的同步進展，克服了困擾開關電源輸出紋波的問題。 可以將開關電源的輸出紋波和線性電源進行比較。業界逐漸淘汰了線性電源。

2。 開關頻率已達到MHz級

由于1970年代頻率開關電源超過20 kHz，隨著技術的進展，其產品的頻率已經飆升至500 kHz？1兆赫世界上許多國家致力于兆赫茲高頻開關電源的研究。完管我國在這方面的研究是落后的，但已經取得了肯定的成果。

3。 小型化的快速進展

通過對高頻開關電源原理的分析和實際應用，電源中使用的變壓器的電容，電感，體積和質量和電源工作頻率的平方根成反比。根據該原理，高頻開關電源的頻率增加不可幸免地導致體積減小。電源的小型化可以使產品輕巧，節約材料消耗并降低成本，并且具有特別重要的經濟價值。

4。 效率大大提高

由于各種新技術的應用，世界上高頻開關電源的效率已達到95％以上，中國采納軟開關技術制造的6kW通信開關電源的效率已達到93％。

5， 增加頻率和減小體積不可幸免地面臨許多困難

隨著開關頻率的增加，不可幸免地會帶來許多負面影響，包含開關元件和無源元件的損耗增加，元件的高頻寄生參數以及電磁干擾EMI。，全部這些都必須一起考慮。

6。 軟交換技術的進展和應用越來越成熟

由于軟開關技術理論上可以將開關損耗降低到零，因此該技術一直是研究的熱點。該電路可分為：準諧振電路，零開關PWM電路和零開關PWM電路。目前，成熟的開發和應用技術包含：有源鉗位ZVS軟開關技術和全橋相移ZVS軟開關技術，效率可以達到90％以上。

7。 軟硬切換技術相結合取得了良好的效果

交換技術的出現并沒有引起硬交換技術的衰落。 相反，結合軟交換技術，它恢復了活力。零電流轉換（ZCT）和零電壓轉換（ZVT）技術具有開關損耗低，EMI低，頻率高，效率高以及軟開關節能效果好的優點。，并且具有固定電壓和電流容量的硬開關體積小，易于實現濾波等優點。

8。 同步整流技術大大提高了開關電源的轉換效率

同步整流技術使用導通電阻極低（不超過3mω）的MOSFET代替傳統的二極管作為逆變器整流器件。 操縱器生成和整流電壓的相位同步的柵極驅動信號，以操縱同步整流器的正常運行。這種方法可以大大減少整流損耗，主要用于低壓大電流功率轉換器。

9。 高頻有源功率因數校正（PFC）技術有效地提高了功率因數

高頻開關電源就像交流電網上的非線性負載。 產生的高次諧波電流從傳輸線輻射并污染電網，造成極大危害。PFC技術可以有效減少高頻開關電源對電網的污染。 主要應用是有源PFC技術。高頻有源PFC技術使電源的輸入電流為正弦波，并和輸入電源保持同相，從而達到抑制諧波的目的。當前，主要的有源PFC技術包含兩階段PFC技術和單階段PFC技術。

10。 電磁兼容性（EMC）設計技術可有效減少高頻開關的電磁干擾

由于高頻開關電源的結構特性，在開關電源的開關操作期間，伴隨著電壓和電流的快速變化的浪涌和噪聲將作為傳導噪聲或輻射噪聲傳輸到設備的外部， 從而引起電磁干擾（EMI）問題。EMC設計技術可以有效解決此問題。目前，抑制功率EMI的三項重要新技術包含周期性擴展，隨機擴展和混沌擴展。周期性調頻已經用于商用電源中，并且后兩種調頻技術正在開發中。

11。 電源電路和電源系統的模塊化提高了電能質量

目前，為了方便設計人員靈敏使用每個功能模塊，提高制造效率，降低成本，減小體積并提高可靠性，制造商將進行PFC，ZVS，ZCS，PWM操縱，并聯均流操縱和相移全橋操縱。等 操縱功能集成在專用芯片中，電源開關設備封裝在具有操縱，驅動，愛護，檢測和其他電路的模塊中，以形成電源電子設備模塊。此外，制造商在單個模塊中集成了諸如操縱，功率半導體器件和信息傳輸等功能。 通過去除傳統的布線以及功率，熱量和結構的優化設計，它可以減小尺寸，減少寄生參數并提高產品可靠性。目的。

12單個單元的低功率輸出限制了大功率家用電源的應用

目前，家用大功率高頻開關電源稀缺且性能較差。 單位容量超過20kW的大功率高頻開關電源在國內外極為罕見。 單個單元的輸出電流通常小于1000A。這些問題導致高頻開關電源尚未應用于需要大功率（數百千瓦或幾兆瓦以上）的家庭電化學和冶金領域。構成高頻開關電源主電源電路的兩個基本，重要的要素：電力電子設備和磁性設備的低輸出功率是目前阻礙功率增加的主要瓶頸。

13分布式電源系統大大提高了電源輸出功率

分布式高頻開關電源系統使用電源模塊并行運行，使用系統電流共享，N + M冗余設計和熱插拔技術，因此每個轉換器處理的功率都較小，以減少電應力，從而突破了單個 設備輸出功率的瓶頸還不夠。 輸出功率增加到幾十千瓦甚至幾百千瓦，這大大提高了系統的可靠性。其它，該系統可以擴展各種功率輸出，從而降低開發成本。

14。 PWM反饋回路的數字操縱技術已得到實際應用

基于數字技術（例如，電子設計自動化（EDA）技術，單芯片技術和數字信號處理器（DSP）技術）開發的數字電源可以通過軟件和硬件設計替代模擬電路，以實現對PWM的數字操縱 反饋回路。DSP可以通過內置的PID算法生成數字PWM波形來操縱主電源轉換器； 和A / D轉換，CPLD等芯片配合，檢測系統電流，電壓和溫度參數，通過內部處理調整PWM信號輸出，實現功率輸出和各種愛護的調整功能上，同步整流電路也可以操縱 恰恰。

15基于數字技術的電源治理和通信功能可以提高產品性能

數字高頻開關電源可通過接口電路，外部鍵盤和液晶顯示器用于人機交互。 通過串口RS485，RS232或CAN總線等接口和上位機通訊數據，實現遙測和遠程操縱。數字電源的網絡接口便于在線維護，自檢和升級，從而大大提高了產品的可靠性和使用壽命。

16。 數字技術促進產品設計

集成數字電路，數字操縱芯片，先進的EDA技術，單芯片技術和DSP技術的各種功能使設計人員擺脫了過去復雜的模擬電路設計，而專注于電源產品的質量，性能和功能。。通過使用包含TOPs-witch（PROTEL），DXP和其他電路設計軟件的計算機輔助設計（CAD）方法，可以提高電源產品的開發效率，并可以縮短開發周期。目前，流行的仿真軟件如Pspice和Matleb不能完全仿真高頻開關電源的高頻寄生參數，只能為以前的研究提供參考，而不能實現完整的仿真設計。

上海耐源電子科技有限公司是一家專業從事AC-DC系列開關電源設計，開發和生產的高新技術企業。公司專業生產LED電源，LED驅動電源，開關電源，LED變壓器，Led驅動，Led開關電源，產品主要應用于：廣告燈箱，亮化工程，室內照明，顯示屏，景觀亮化，監控設備，雕刻機，打印機等工控電源，廣泛應用于LED照明，監控，通訊等領域。本公司承接OEM加工，可根據客戶要求打樣定制。AAAAE4T45UY75T