大功率直流開關電源的發展過程是由線性電源向開關電源發展的,在開關電源出現以前,線性電源已經應用了很長一段時間,而后,開關電源因其體積小、重量輕、效率高等優點作為線性電源的一種替代物出現,并廣泛應用于家電、計算機、通信等設備中。而隨著電力推進船舶、船舶、風力發電、太陽能發電等的發展,使得開關電源必須向大功率、高頻化方向發展,而且成為當前研究的熱點。
在電力電子各種電源系統中, 大功率直流開關電源技術處于核心地位。對于大型電解電鍍電源, 傳統的電路非常龐大而笨重, 如果采用高頓開關電源技術, 其體積和重量都會大幅度下降, 而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中, 更是離不開開關電源技術, 通過開關電源改變用電頻率, 從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術, 更是各種大功率開關電源( 逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等) 的核心技術。
大致上大功率直流開關電源可分為線性電源和開關電源兩類。
(1)線性電源主要包括工頻變壓器、大功率整流回路、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路等。它是先將交流電經過變壓器變壓,再經過整流電路整流濾波得到直流電壓,再經過電壓反饋調整輸出電壓,就得到高精度的直流電壓。
(2)開關電源是通過電子技術實現的。先是把電網輸入交流整流成直流,通過逆變器高頻PWM(脈沖寬度調制)信號控制開關管,輸出鋸齒狀的高頻交流電壓并加到開關變壓器初級上,開關變壓器次級感應出高頻電壓,經整流濾波供給負載需要的直流電壓,同時還防止高頻噪聲對負載的干擾。輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩定輸出的目的。
它的特點是,在功率相同時,開關頻率越高,開關變壓器的體積就越小,但對開關管的要求就越高。開關變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出。
其實現在已經有了集成度非常高的專用芯片,可以使外圍電路非常簡單,甚至做到免調試。例如開關電源芯片(或稱模塊),只要配合一些阻容元件和一個開關變壓器,就可以做成一個基本的開關電源。
(3)都是直流電 按要求不同使用在不同場合。線性電源輸出的是線性直流電,技術很成熟,可以達到很高的穩定度,質量高、波紋也很小,而且沒有干擾與噪音,可以用在要求高的場合。它的缺點是龐大而笨重,功耗大,轉換效率低。這種電源不適合計算機等設備的需要,將逐步被開關電源所取代。上世記使用的就是這種傳統的線性電源。開關電源次之,工作時會產生很大的尖峰脈沖干擾,紋波大,需采取措施。優點是重量小、容量大、效率高、體積小、熱損耗小。它的缺點是噪音大、有電磁干擾,但現在的屏蔽技術已經非常到位。
立即詢價
您提交后,專屬客服將第一時間為您服務