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開關電源的主要兩種類型
作者:椅後山發布時間:2018年12月22日

現代開關電源有兩種:一種是直流開關電源,另一種是交流開關電源。

本文主要介紹的是直流開關電源,其功能是將電能質量較差的城市電源或電池電源等原始電源(粗電源)轉換為滿足設備要求的高質量直流電壓(精電)。直流開關電源的核心是DC/DC變換器。所以直流開關電源的分類依賴於DC / DC變換器的分類。也就是說,DC/DC變換器的分類與DC/DC變換器的分類基本相同,DC/DC變換器的分類基本上是DC開關電源的分類。

根據輸入輸出之間是否存在電氣隔離,DC/DC變換器可分為兩類:一類是隔離型DC/DC變換器,另一類是非隔離型DC/DC變換器。

隔離DC/DC變換器也可按有功功率器件的數目分類。單管的直流/直流轉換器正常衝擊類型(向前)和逆程類型(回程)兩種。雙管DC/DC變換器有四種:雙晶體管正激變換器、雙過渡反激變換器、推挽變換器和半橋變換器。四管DC/DC變換器是一種全橋DC/DC變換器(全橋變換器).

根據有功功率器件的數量,非隔離DC/DC變換器可分為三種類型:單管、雙管和四管。

開關電源的主要兩種類型

單管直流/直流轉換器共有六種,即降壓型DC / DC轉換器(巴克),升壓型(提高),升壓降壓直流/直流轉換器(巴克)提高DC / DC轉換器,Cuk DC / DC轉換器,澤塔直流/直流轉換器和SEPIC直流/直流轉換器。在六種單管DC/DC變換器中,Buck和Boost DC/DC變換器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta和SEPIC DC/DC變換器就是從這些變換器中派生出來的。該雙管DC/DC變換器具有雙管串聯升壓(Buck-Boost)DC/DC變換器。全橋DC/DC變換器(全橋變換器)常用於四管DC/DC變換器。

隔離DC / DC變換器的輸出和輸入電氣隔離,通常使用變壓器來實現,因為變壓器變壓器的功能,所以可以增加的輸出轉換器應用範圍,也容易實現不同的多路輸出電壓,或相同的多個輸出電壓。

當電源開關的電壓和電流配額相同時,轉換器的輸出功率通常與所使用的開關的數量成比例。因此,開關數目越多,DC/DC變換器的輸出功率就越大。四管型輸出功率是雙管型輸出功率的兩倍,單管型輸出功率僅為四管型輸出功率的四分之一。

非隔離變換器與隔離變換器的結合可以獲得單變換器所不具備的一些特性。

根據能源傳輸,直流/直流轉換器,它有兩種單向傳輸和雙向傳輸。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉換器可以將電力從電力側傳輸到負載側或從負載側傳輸到電力側。

開關電源的主要兩種類型

DC/DC變換器也可分為自激變換器和自控變換器.利用變換器的正反饋信號實現開關管自持周期開關變換器,稱為自激變換器,如Loyer(Royer)變換器是典型的推挽式自激變換器。他控製DC / DC變換器功率器件的開關控製信號,是由外部特殊的控製電路。

根據開關的開關條件,DC/DC變換器可分為硬開關。

和軟開關(軟交換)。硬開關DC/DC變換器的開關器件是在承受電壓或電流過流的情況下開關,因此在開關過程中會出現很大的重疊損耗,即所謂的開關損耗(開關損耗)。當轉換器的工作狀態也必須必須開關損耗,開關頻率越高,開關損耗越大,同時在切換的過程中也會引起振蕩電路分布電感和雜散電容,並帶來額外的損失,因此,硬開關DC / DC變換器開關頻率不能太高。在軟開關DC/DC變換器中,在開關和關斷過程中,開關要麽是零電壓開關(ZVS),要麽是零電流開關(ZCS)。這種軟開關方式可以大大降低開關損耗和開關過程中引起的振蕩,從而大大提高開關頻率,為變換器的小型化和模塊化創造條件。功率場效應晶體管(功率場效應晶體管)是目前應用最廣泛的開關器件之一。它不僅開關速度快,而且寄生電容大。它關閉外電壓時,作用下的寄生電容充滿電,如果不是在開業之前會把這部分費用,將在設備消耗,這是電容了。為了減少或消除這種損耗,在功率MOSFET中應該采用零電壓開關模式(ZVS)。絕緣柵雙極晶體管(InsuatedGateBipo1Ar,IGBT)是一種複合開關器件。關斷時的電流延遲會導致很大的關斷損失.如果在關斷前將流過它的電流降到零,則開關損耗可以大大降低。因此,IGBT應采用零電流(ZCS)關斷方式.IGBT還可以降低零電壓下的關斷損耗,但當MOSFET在零電流下開啟時,不能降低電容性開關損耗。

開關電源的主要兩種類型

(RC)ResonantConverter準諧振變換器(Qunsi Tesonant轉換器,獨有的),多個諧振變換器(Mu1ti——ResonantConverter MRC),零電壓開關PWM變換器(ZVS PWM變換器)和零電流開關PWM變換器(佐PWM變換器),零電壓開關(0 - Vo1tage過渡,ZVT)和零電流開關PWM變換器(0 - Vo1tage過渡,ZVT)PWM轉換器,等等,都屬於軟開關直流變換器。電力電子開關器件和零開關變換器技術的發展促進了高頻開關電源的發展。