您现在的位置:首页 > 新闻中心 > 电源知识 > 什么决定了开关电源的发展进程

什么决定了开关电源的发展进程

浏览次数:4 发布时间: 2013-01-24 文章来自:
分享到:
什么决定了开关电源的发展进程
 实际上,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。下面所说的开关电源均指直流开关电源,即开关整流器。开关电源的核心是其功率变换部分,即其DC/ DC转换器。因此,开关电源的分类也是依赖DC/ DC转换器来进行分类的。
一、DC/ DC转换器按输人与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/ DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离 式DC/ DC转换器。
1、隔离式DC/ DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。
○1单管的DC/ DC转换器有正激式和反激式两种;
○2双管DC/ DC转换器有双管正激式、双管反激式、推挽式和半桥式四种;
○3四管DC/ DC转换器就是全桥DC/ DC转换器。  
2、非隔离式DC/ DC转换器,按有源功率器件的个数可以分为单管、双管和四管三类。
○1单管DC/ DC转换器共有六种,即降压式、升压式、升压降压式、Cu k  式、Ze t a式和SEPI C DC/ DC转换器。在这六种单管DC/ DC转换器中,降压式和升压式DC/ DC转换器是基本的,升压降压式、Cu k、Ze t a、SEPI C式DC/ DC转换器是从中派生出来的;
○2双管DC/ DC转换器有双管串接的升压式DC/ DC转换器;
○3四管DC/ DC转换器常用的是全桥DC/ DC转换器。  
隔离式DC/ DC转换器在实现输出与输入电气隔离时,通常采用变压器来实现,扩大了转换器的输出应用范围,便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。
二、按能量的传输来分,DC/ DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/ DC转换器,既可以从电源侧向负载侧传输功率,也可以从负载侧向电源侧传输功率。
DC/ DC转换器也可以分为自激式和他激式。借助转换器本身的正反馈信号实现开关管自动周期性开关的转换器,叫做自激式转换器;他激式DC/ DC转换器中的开关器件控制信号,则是由外部专门的控制电路产生的。
三、按照开关管的开关条件,DC/ DC转换器又可以分为硬开关和软开关两种。
○1硬开关DC/ DC转换器的开关器件是在承受电压或流过电流的情况下开通或关断电路的,因此,在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗,即开关损耗。当转换器的工作状态一定时开关损耗也是一定的,而且开关频率越高,开关损耗越大,同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄生电容的振荡,带来附加损耗。因此,硬开关DC/ DC转换器的开关频率不能太高。
○2软开关DC/ DC转换器的开关管在开通或关断过程中,或是加于其上的电压为零,即零电压开关,或是流过开关管的电流为零,即零电流开关。软开关方式可以显著地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,从而大幅度提高开关频率,为转换器的小型化和模块化创造了条件。功率场效应管是应用较多的开关器件,它有较高的开关速度,但同时也有较大的寄生电容,它关断时,在外电压的作用下,其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场效应管通常采用零电压开通方式。绝缘栅双极性晶体管是一种复合开关器件,关断时的电流拖尾会导致较大的关断损耗,如果在关断前使流过它的电流降到零,则可以显着地降低开关损耗,因此绝缘栅双极性晶体管多采用零电流关断方式。绝缘栅双极性晶体管在零电压条件下关断,同样也能减小关断损耗,但是功率场效应管在零电流条件下开通时,并不能减小容性开通损耗。
谐振转换器、准谐振转换器、多谐振转换器、零电压开关转换器、零电流开关转换器、等,均属于软开关直流转换器。可以说,电力电子开关器件和功率变换技术的发展,决定了开关电源的发展进程。

搜索