現代電力電子技能的展開方向,是從以低頻技能處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技能處理問題為主的現代電力電子方向轉變。而在電力電子技能的運用及各種電源體系中,開關電源技能均處于中心位置。
從1955年美國羅耶(GH.Roger)創造的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流改換器,是完結高頻轉化操控電路的初步,到現在開關電源技能成為電子信息產業飛速展開中不行短少的電源辦法。
開關電源技能憑什么成為現代電力電子技能最中心位置?它的成功僅僅依靠是它偏小型化便于與電子設備設備嗎?
什么是開關電源
開關電源是開關穩壓電源的簡稱,一般指輸入為交流電壓、輸出為直流電壓的AC(交流電)-DC(直流電)交換器。開關電源內部的功率開關管作業在高頻開關狀況,本身耗費的能量很低,電源功率可達75%~90%,比一般線性穩壓電源進步一倍。
開關電源和線性電源有什么區別?
簡略來說,線性電源的調壓能夠當作調阻值,恰當于經過調理滑動變阻器使電壓發作改變,而開關電源是經過調理開關的頻率使得電壓發作改變。一起,開關電源與線性電源比較,二者的本錢都跟著輸出功率的增加而增加,僅僅二者增加速率各異。
線性電源本錢在某一輸出功率點上,反而高于開關電源。
因而,跟著電力電子技能的展開和立異,使得開關電源技能不斷打破與立異,這一個本錢問題,反而讓開關電源技能向低輸出電力端移動,為開關電源供給了廣泛的展開空間。
開關電源的作業原理
開關電源是運用現代電力技能,操控開關晶體管注冊和關斷的時刻比率,保持安穩輸出電壓的一種電源開關電源由脈沖寬度調制(PWM)操控(金氧半場效晶體管)構成。
開關電源是由主電路、操控電路、檢測電路、輔佐電路四大部分組成。開關電源,望文生義,恰當于這里有一扇門,一扇門讓電流經過,另一扇門讓電流中止經過。那么什么是門?
XED-15A12VWT內部結構圖
開關電源有的選用可控硅,有的選用開關管,這些都是依靠基極、(開關管)操控極(可控硅)上加上脈沖信號來完結導通和截止,使得電子開關器不斷地‘接通’和‘關斷’,讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制,然后完結DC/AC、DC/DC電壓改換,以及輸出電壓可調和主動穩壓。
開關電源長處
電力電子設備與人們的作業、生活的關系日益親近,而電子設備都離不開牢靠的電源,進入80年代后計算機全面完結開關電源化,到90年代開關電源相繼進入各種電子、電器范疇。
短短的十年之間,開關電源技能敏捷占有電力電子設備的中心位置,難道這僅僅是因為開關電源體積小的?
其實從開關電源的原理圖能夠了解到:它沒有選用粗笨的工頻變壓器,一起因為調整管上的耗散功率大幅度下降,然后省去較大的散熱片。這使得開關電源的體積變小,分量輕??墒?,開關電源最大長處是——功耗小,功率高。在開關電源電路中,晶體管在鼓勵信號的鼓勵下,它不斷重復‘導通’‘截至’的開關狀況,轉化速度極快,頻率在50HZ只需,使得電源功率大大的進步。
其實,開關電源穩壓規模寬。從開關電源的輸出電壓是有鼓勵信號的占空比來調理的,輸入信號信號電壓的改變能夠經過調頻或調寬來進行補償。這樣,在工頻電網電壓改變較大時,它仍能夠保證有較安穩的輸出電壓。
所以,開關電源技能的快速成為電力電子設備中一份子,不無無道理。
注意:
開關電源的作業頻率現在根本上是作業在50kHz,是線性穩壓電源的1000倍,這使整流后的濾波功率簡直也進步了1000倍;即便選用半波整流后加電容濾波,功率也進步了500倍。在相同的紋波輸出電壓下,選用開關電源時,濾波電容的容量僅僅線性穩壓電源中濾波電容的1/500~1/1000。