電源轉換器的開關電路分類
來源:m.sncsxh.com
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作者:wonplug
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發(fā)布時間: 2021-04-30
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近年來，隨著微電子技術和計算機技術在通信設備中的廣泛應用，各種先進設備對電源設備的要求越來越高。作為電源系統(tǒng)中為設備提供直流電源的主要設備，AC / DC電源轉換器和DC / DC轉換器面臨著許多要求，例如體積更小，質量更輕，效率更高和可靠性更高。
為了滿足上述要求，功率轉換器必須實現工作頻率從低頻到高頻的轉換。當轉換器在硬開關模式下運行時，提高轉換器的工作頻率將導致以下問題：
1.高開關損耗。
當開關接通時，開關設備的電流上升，而電壓同時上升。當開關斷開時，電壓上升，電流同時下降。開關損耗是由電壓和電流波形的重疊引起的，其隨著開關頻率的增加而迅速增加。
2.電感關斷電壓的峰值很高。
當設備關閉時，電路中的電感元件會感應一個峰值電壓。開關頻率越高，關斷速度越快，感應電壓越高。將此電壓施加到開關設備的兩端，這很容易導致設備擊穿。
3.電容開路電流的峰值較大。
當開關設備以高電壓接通時，存儲在開關設備的結電容中的所有能量將以電流的形式在設備中耗散。頻率越高，開關電流峰值將越大，這將導致器件過熱損壞。另外，當二極管從導通變?yōu)榻刂箷r，存在反向恢復期，在此期間開關管斷開，很容易產生大的脈沖電流。頻率越高，脈沖電流越大，這會損害設備的安全運行。
嚴重的電磁干擾。隨著頻率的增加，電路中的di / DT和DU / DT會增加，這會導致EMI電磁干擾的增加，并影響整流器和周圍電子設備的工作。
上述問題嚴重阻礙了開關裝置工作頻率的提高。近年來，軟開關技術的研究為克服上述缺陷提供了有效的途徑。軟開關和硬開關的工作模式，理想的零電流軟開關過程是電流首先下降到零，然后電壓緩慢上升到截止狀態(tài)值，因此截止損耗約為零。解決了電感性關斷問題，因為在關斷之前器件的電流已減小至零。理想的零電壓軟打開過程是電壓首先下降到零，然后電流緩慢上升到導通狀態(tài)值，因此開路損耗大約為零，并且器件結電容上的電壓也為零。 ，從而解決了電容開路問題。同時，二極管反向恢復過程已在開啟設備時完成，因此不存在二極管反向恢復問題。通過減少Di / dt和DU / DT解決了EMI問題。
軟開關技術實際上使用電容器和電感諧振，以使開關設備中的電流或電壓根據正弦或準正弦定律變化。當電流為零時，設備關閉。當電壓超過零時，使器件斷開，以實現零開關損耗。根據其控制模式，軟開關技術可分為脈沖頻率調制模式，脈沖寬度調制模式和脈沖相移控制模式。
廣州萬浦電器有限公司，專業(yè)插頭插座轉換器生產廠家。
為了滿足上述要求，功率轉換器必須實現工作頻率從低頻到高頻的轉換。當轉換器在硬開關模式下運行時，提高轉換器的工作頻率將導致以下問題：
當開關接通時，開關設備的電流上升，而電壓同時上升。當開關斷開時，電壓上升，電流同時下降。開關損耗是由電壓和電流波形的重疊引起的，其隨著開關頻率的增加而迅速增加。
2.電感關斷電壓的峰值很高。
當設備關閉時，電路中的電感元件會感應一個峰值電壓。開關頻率越高，關斷速度越快，感應電壓越高。將此電壓施加到開關設備的兩端，這很容易導致設備擊穿。
3.電容開路電流的峰值較大。
當開關設備以高電壓接通時，存儲在開關設備的結電容中的所有能量將以電流的形式在設備中耗散。頻率越高，開關電流峰值將越大，這將導致器件過熱損壞。另外，當二極管從導通變?yōu)榻刂箷r，存在反向恢復期，在此期間開關管斷開，很容易產生大的脈沖電流。頻率越高，脈沖電流越大，這會損害設備的安全運行。
上述問題嚴重阻礙了開關裝置工作頻率的提高。近年來，軟開關技術的研究為克服上述缺陷提供了有效的途徑。軟開關和硬開關的工作模式，理想的零電流軟開關過程是電流首先下降到零，然后電壓緩慢上升到截止狀態(tài)值，因此截止損耗約為零。解決了電感性關斷問題，因為在關斷之前器件的電流已減小至零。理想的零電壓軟打開過程是電壓首先下降到零，然后電流緩慢上升到導通狀態(tài)值，因此開路損耗大約為零，并且器件結電容上的電壓也為零。 ，從而解決了電容開路問題。同時，二極管反向恢復過程已在開啟設備時完成，因此不存在二極管反向恢復問題。通過減少Di / dt和DU / DT解決了EMI問題。
軟開關技術實際上使用電容器和電感諧振，以使開關設備中的電流或電壓根據正弦或準正弦定律變化。當電流為零時，設備關閉。當電壓超過零時，使器件斷開，以實現零開關損耗。根據其控制模式，軟開關技術可分為脈沖頻率調制模式，脈沖寬度調制模式和脈沖相移控制模式。
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