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开关电源的主要两种类型
作者:椅后山发布时间:2018年12月22日

现代开关电源有两种:一种是直流开关电源,另一种是交流开关电源。

本文主要介绍的是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的城市电源或电池电源等原始电源(粗电源)转换为满足设备要求的高质量直流电压(精电)。直流开关电源的核心是DC/DC变换器。所以直流开关电源的分类依赖于DC / DC变换器的分类。也就是说,DC/DC变换器的分类与DC/DC变换器的分类基本相同,DC/DC变换器的分类基本上是DC开关电源的分类。

根据输入输出之间是否存在电气隔离,DC/DC变换器可分为两类:一类是隔离型DC/DC变换器,另一类是非隔离型DC/DC变换器。

隔离DC/DC变换器也可按有功功率器件的数目分类。单管的直流/直流转换器正常冲击类型(向前)和逆程类型(回程)两种。双管DC/DC变换器有四种:双晶体管正激变换器、双过渡反激变换器、推挽变换器和半桥变换器。四管DC/DC变换器是一种全桥DC/DC变换器(全桥变换器).

根据有功功率器件的数量,非隔离DC/DC变换器可分为三种类型:单管、双管和四管。

开关电源的主要两种类型

单管直流/直流转换器共有六种,即降压型DC / DC转换器(巴克),升压型(提高),升压降压直流/直流转换器(巴克)提高DC / DC转换器,Cuk DC / DC转换器,泽塔直流/直流转换器和SEPIC直流/直流转换器。在六种单管DC/DC变换器中,Buck和Boost DC/DC变换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta和SEPIC DC/DC变换器就是从这些变换器中派生出来的。该双管DC/DC变换器具有双管串联升压(Buck-Boost)DC/DC变换器。全桥DC/DC变换器(全桥变换器)常用于四管DC/DC变换器。

隔离DC / DC变换器的输出和输入电气隔离,通常使用变压器来实现,因为变压器变压器的功能,所以可以增加的输出转换器应用范围,也容易实现不同的多路输出电压,或相同的多个输出电压。

当电源开关的电压和电流配额相同时,转换器的输出功率通常与所使用的开关的数量成比例。因此,开关数目越多,DC/DC变换器的输出功率就越大。四管型输出功率是双管型输出功率的两倍,单管型输出功率仅为四管型输出功率的四分之一。

非隔离变换器与隔离变换器的结合可以获得单变换器所不具备的一些特性。

根据能源传输,直流/直流转换器,它有两种单向传输和双向传输。具有双向传输功能的DC/DC转换器可以将电力从电力侧传输到负载侧或从负载侧传输到电力侧。

开关电源的主要两种类型

DC/DC变换器也可分为自激变换器和自控变换器.利用变换器的正反馈信号实现开关管自持周期开关变换器,称为自激变换器,如Loyer(Royer)变换器是典型的推挽式自激变换器。他控制DC / DC变换器功率器件的开关控制信号,是由外部特殊的控制电路。

根据开关的开关条件,DC/DC变换器可分为硬开关。

和软开关(软交换)。硬开关DC/DC变换器的开关器件是在承受电压或电流过流的情况下开关,因此在开关过程中会出现很大的重叠损耗,即所谓的开关损耗(开关损耗)。当转换器的工作状态也必须必须开关损耗,开关频率越高,开关损耗越大,同时在切换的过程中也会引起振荡电路分布电感和杂散电容,并带来额外的损失,因此,硬开关DC / DC变换器开关频率不能太高。在软开关DC/DC变换器中,在开关和关断过程中,开关要么是零电压开关(ZVS),要么是零电流开关(ZCS)。这种软开关方式可以大大降低开关损耗和开关过程中引起的振荡,从而大大提高开关频率,为变换器的小型化和模块化创造条件。功率场效应晶体管(功率场效应晶体管)是目前应用最广泛的开关器件之一。它不仅开关速度快,而且寄生电容大。它关闭外电压时,作用下的寄生电容充满电,如果不是在开业之前会把这部分费用,将在设备消耗,这是电容了。为了减少或消除这种损耗,在功率MOSFET中应该采用零电压开关模式(ZVS)。绝缘栅双极晶体管(InsuatedGateBipo1Ar,IGBT)是一种复合开关器件。关断时的电流延迟会导致很大的关断损失.如果在关断前将流过它的电流降到零,则开关损耗可以大大降低。因此,IGBT应采用零电流(ZCS)关断方式.IGBT还可以降低零电压下的关断损耗,但当MOSFET在零电流下开启时,不能降低电容性开关损耗。

开关电源的主要两种类型

(RC)ResonantConverter准谐振变换器(Qunsi Tesonant转换器,独有的),多个谐振变换器(Mu1ti——ResonantConverter MRC),零电压开关PWM变换器(ZVS PWM变换器)和零电流开关PWM变换器(佐PWM变换器),零电压开关(0 - Vo1tage过渡,ZVT)和零电流开关PWM变换器(0 - Vo1tage过渡,ZVT)PWM转换器,等等,都属于软开关直流变换器。电力电子开关器件和零开关变换器技术的发展促进了高频开关电源的发展。