知識殿堂之開關(guān)電源的發(fā)展和趨勢
發(fā)布時間：2016/4/7 9:00:01 點(diǎn)擊量：1961
文章來源：電泳電源http://www.wzhthg.com
開關(guān)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(shí)現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端,1957年美國查賽(Jen Sen)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器,1964年美國科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)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(fù)時間的縮短等元器件改善,終于做成了25千赫的開關(guān)電源.
目前,開關(guān)電源以小型,輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備,通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)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(guān)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(shí)用化,但其頻率有待進(jìn)一步提高.要提高開關(guān)頻率,就要減少開關(guān)損耗,而要減少開關(guān)損耗,就需要有高速開關(guān)元器件.然而,開關(guān)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(shè)備,還會大大降低電源本身的可靠性.其中,為防止隨開關(guān)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(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波,這樣既可減少開關(guān)損耗,同時也可控制浪涌的發(fā)生.這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān).目前對這種開關(guān)電源的研究很活躍,因?yàn)椴捎眠@種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式.當(dāng)前,世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實(shí)用化研究.
開關(guān)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(shí)現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端,1957年美國查賽(Jen Sen)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器,1964年美國科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)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(fù)時間的縮短等元器件改善,終于做成了25千赫的開關(guān)電源.
目前,開關(guān)電源以小型,輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備,通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)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(guān)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(shí)用化,但其頻率有待進(jìn)一步提高.要提高開關(guān)頻率,就要減少開關(guān)損耗,而要減少開關(guān)損耗,就需要有高速開關(guān)元器件.然而,開關(guān)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(shè)備,還會大大降低電源本身的可靠性.其中,為防止隨開關(guān)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(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波,這樣既可減少開關(guān)損耗,同時也可控制浪涌的發(fā)生.這種開關(guān)方式稱為諧振式開關(guān).目前對這種開關(guān)電源的研究很活躍,因?yàn)椴捎眠@種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式.當(dāng)前,世界上許多國家都在致力于數(shù)兆Hz的變換器的實(shí)用化研究.
