剖析開(kāi)關(guān)電源的未來(lái)發(fā)展趨勢
發(fā)布時(shí)間:2012-11-21 09:00:00
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開(kāi)關(guān)電源從七十年代開(kāi)始迅速普及,如今已經(jīng)廣泛地用于計算機、通信設備、控制裝置及家用電器等電子設備中;在日本,雖然其電子產(chǎn)業(yè)不斷將生產(chǎn)基地轉移到海外,但國內開(kāi)關(guān)電源的年產(chǎn)量仍然在四千萬(wàn)臺以上。
目前,開(kāi)關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應用于以電子計算機為主導的各種終端設備、通信設備等幾乎所有的電子設備,是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。目前市場(chǎng)上出售的開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率,就要減少開(kāi)關(guān)損耗,而要減少開(kāi)關(guān)損耗,就需要有高速開(kāi)關(guān)元器件。
然而,開(kāi)關(guān)速度提高后,會(huì )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(huì )影響周?chē)娮釉O備,還會(huì )大大降低電源本身的可靠性。其中,為防止隨開(kāi)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(guò),對1MHz以上的高頻,要采用諧振電路,以使開(kāi)關(guān)上的電壓或通過(guò)開(kāi)關(guān)的電流呈正弦波,這樣既可減少開(kāi)關(guān)損耗,同時(shí)也可控制浪涌的發(fā)生。
這種開(kāi)關(guān)方式稱(chēng)為諧振式開(kāi)關(guān)。目前對這種開(kāi)關(guān)電源的研究很活躍,因為采用這種方式不需要大幅度提高開(kāi)關(guān)速度就可以在理論上把開(kāi)關(guān)損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開(kāi)關(guān)電源高頻化的一種主要方式。當前,世界上許多國家都在致力于數兆Hz的變換器的實(shí)用化研究。
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