一、前言

  人们愿望直流电源象一个容量很大的原电池一样的清洁,纹波和噪声极低,内阻极小。愿望有很快的响应速度。是数十年来人们一直尽力寻求的第一个基本宗旨。

  同时,进步电源的功率密度和效力,使之小型、轻量、高效;进步电源的功率输入特殊是高压大电流输入,这也是数十年来人们一直尽力寻求的第二个基本宗旨。

  在线性稳压电源和SCR相控明纬开关电源的展开阶段,为了寻求第一个基本宗旨咱们获得了很大的胜利。至今,制作纹波系数0。01%、电压调剂率0。05%的直流电源并责难事。假如设计足够的开环增益与合理的开环频率特征,也能够到达很高的闭环响应速度。然而,它的体积很大,效力低,因此输入电流也不大。

  为了完成第二个基本宗旨而涌现的高频DC-DC开关电源技巧,在电力电子技巧的运用及各种电源体系中,均处于中心位置。它在功率密度和效力的进步,使之小型、轻量、高效和电流输入方面获得了极大的胜利,然而,因为它逆变中的换向问题和各组成局部展开的不均衡,也留下了显著的缺乏与遗憾:超小型的模块或许功率芯片不能够到达很大的电流输入和高的纹波噪声克制才能。换句话说,请求高压大电流输入和有很高的纹波噪声克制才能的开关电源,就不能够有很高的功率密度。

  本文将扼要剖析高频DC-DC开关电源在小型化历程中(第二个基本宗旨)的胜利与缺乏,并提出改良与应对的办法。使得高功率密度、大输入电流、高的纹波噪声克制才能的开关电源问世。

  二、高频DC-DC开关电源在完成小型化、进步功率密度方面获得了伟大造诣

  在半个多世纪以前,其实人们就都晓得了开关电源的原理:采取逆变的方法完成直流-交换-直流的转换。这样一来,就能够通过变压器、调频-调宽等方法来调理输入直流电压;能够通过进步任务频率来减少变压器、电路中的储能元件电感滤波器、电容器的体积分量。这样的电源比线性稳压电源和SCR相控电源的效力和功率密度要高得多。

  随着电子技巧、半导体器件疾速的展开,数十年复电源的高频化和软开关技巧成为了国内电力电子界钻研的重要热门之一。在很多方面开关电源逐渐代替了线性稳压电源和SCR相控电源。开关电源高频化的幻想开端完成,采取PWM掌握技巧的DC÷DC变换器模块操作频率已经到达了从20kHz到400kHz规模。同时,为了处理逆变中的换向带来的变换器开关功耗大、效力下降及噪声增添等问题,1997年,在已进行了将近三十年的世界规模的软开关基本实践钻研之后,“第二代产品”以零电流开关(ZCS)、零电压开关(ZVS)软开关掌握技巧为基本,联合了掌握集成、封装、铁氧体、噪声和散热技巧等方面的最新科技效果,使功率密度到达了120-180W÷in3,效力到达90%,操作频率靠近1MHz。在过来的几年里还完成了完整的ZVS同步整流和展开集成电源模块的钻研开发。使得高功率密度高频DC-DC开关电源产品到达了与“幻想功率器件”极为靠近的地步。涌现了很多的电路拓扑。目前,甚至涌现了任务频率是3MHz的1000W÷in?的功率芯片,有了飞速的展开。

 
   
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