開關電源的發展和趨勢
科學家們提出取消工頻變電源的設想,這對電源向(xiang)體積和重量的(de)下(xia)降獲得(de)了一(yi)條根(gen)本的(de)途徑。到了1969年(nian)由于(yu)大功率硅(gui)晶體管的(de)耐(nai)壓提高(gao),二(er)極管反向(xiang)恢復時間(jian)的(de)縮短(duan)等元器件改善,終于(yu)做成(cheng)了25千(qian)赫的(de)開關電源。
目(mu)前(qian),開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)以小(xiao)型、輕量和(he)高(gao)效(xiao)率的(de)(de)特點(dian)被廣(guang)泛應用(yong)于(yu)以電(dian)子計算機(ji)為主(zhu)導的(de)(de)各種(zhong)終端設(she)備、通信設(she)備等幾乎所(suo)有的(de)(de)電(dian)子設(she)備,是當(dang)今電(dian)子信息(xi)產業飛速發展不可缺少(shao)的(de)(de)一(yi)種(zhong)電(dian)源(yuan)方(fang)式。目(mu)前(qian)市(shi)場上出(chu)售的(de)(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中采用(yong)雙極性晶體管制(zhi)成(cheng)的(de)(de)100kHz、用(yong)MOS-FET制(zhi)成(cheng)的(de)(de)500kHz電(dian)源(yuan),雖已實(shi)用(yong)化,但其頻率有待進(jin)一(yi)步提高(gao)。要提高(gao)開(kai)關(guan)頻率,就要減(jian)少(shao)開(kai)關(guan)損耗,而要減(jian)少(shao)開(kai)關(guan)損耗,就需要有高(gao)速開(kai)關(guan)元器件。
然而,開(kai)關(guan)(guan)速(su)度(du)提高后,會受(shou)電(dian)(dian)(dian)路中(zhong)分布電(dian)(dian)(dian)感和電(dian)(dian)(dian)容或(huo)二極管(guan)中(zhong)存儲電(dian)(dian)(dian)荷的(de)影(ying)響(xiang)而產生浪涌(yong)或(huo)噪聲(sheng)。這(zhe)(zhe)樣(yang),不僅(jin)會影(ying)響(xiang)周圍電(dian)(dian)(dian)子設備(bei),還會大大降低(di)電(dian)(dian)(dian)源本身的(de)可靠性。其中(zhong),為防止(zhi)隨開(kai)關(guan)(guan)啟-閉(bi)所發生的(de)電(dian)(dian)(dian)壓浪涌(yong),可采用R-C或(huo)L-C緩沖(chong)器,而對由二極管(guan)存儲電(dian)(dian)(dian)荷所致的(de)電(dian)(dian)(dian)流浪涌(yong)可采用非(fei)晶態等磁(ci)芯制成的(de)磁(ci)緩沖(chong)器。不過(guo),對1MHz以(yi)(yi)上的(de)高頻,要采用諧振電(dian)(dian)(dian)路,以(yi)(yi)使開(kai)關(guan)(guan)上的(de)電(dian)(dian)(dian)壓或(huo)通過(guo)開(kai)關(guan)(guan)的(de)電(dian)(dian)(dian)流呈正弦波,這(zhe)(zhe)樣(yang)既可減少開(kai)關(guan)(guan)損耗,同時也可控制浪涌(yong)的(de)發生。
這(zhe)(zhe)種(zhong)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)方式(shi)稱為諧(xie)振式(shi)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)。目前(qian)(qian)對這(zhe)(zhe)種(zhong)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電源(yuan)的研(yan)究(jiu)很活躍,因為采用這(zhe)(zhe)種(zhong)方式(shi)不(bu)需要(yao)大幅度提高開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)速度就(jiu)可(ke)以在理論上(shang)把開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)損(sun)耗(hao)降到(dao)零,而且噪聲(sheng)也(ye)小(xiao),可(ke)望成為開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電源(yuan)高頻化的一(yi)種(zhong)主要(yao)方式(shi)。當前(qian)(qian),世(shi)界上(shang)許多(duo)國家都在致力于數兆Hz的變換器的實用化研(yan)究(jiu)。
