大功率开关电源的研究

大功率开关电源的研究
摘要：大功率开关在日常生活中也可能使用到，但是目前大功率开关的应用主要还是在工厂生产之中，因此大功率开关需要我们进行进一步的应用，将大功率开关电源在应用时可能出现的问题都进行一一的解决。

关键词：大功率；开关；电源
前言
开关在人们的日常生活中是比较常见的，但是大功率开关电源由于其功能的特殊性，在许多时候都可能存在着技术隐患，特别是当有些厂家生产的大功率开关电源产品不合格时，大功率开关需要面对的问题就更多了，因此我们需要对大功率开关电源进行研究，本文将从三个方面对大功率开关电源进行讨论。

1.大功率开关电源的基本概况
1.1大功率开关电源的概念和运行原理
大功率开关电源是一种比较常见的，应用在工业生产生活之中的基本电源，其主要的作用及概念就如同字面意思一样——即控制电路，大功率开关电源在工作时是将直流电转化为高频率的直流电，之后将高频率是直流电传输给变压部分进行变压，之后就能够产生多种电压，从而对不同的电路进行相关的控制。

在了解大功率的开关电源的基本概念之后，我们再对大功率开关电源的运行原理进行了解时就比较简单了，如果想要了解大功率开关电源的运行原理，还需要具备有简单的物理知识，直流电转化为高频率的直流电只是大功率开关电源工作原理的其中一个总结性的概括，不同的工作原理可以分为几个方面：将交流电变为直流电，之后通过脉冲宽度调制将直流电输入到变压部分之上，之后变压部分再进行相关的处理，将直流电变为高频率的直流电。

1.2大功率开关电源在设计时需要注意的原则
在进行大功率开关电源设计时，我们首先注意到的问题就是大功率开关电源在工作时可能会出现过热的情况，这种情况在各种电器或是电路之中都有出现，通过简单的物理知识我们知道电阻较大并且在长时间的通电之后，电阻会渐渐发热，从而造成安全隐患，大功率开关电源的主要工作原理就是将直流电转换为高频率的直流电，在这种过程之中，直流电经过变压器时，就很有可能会造成较大的热量，因此我们在设计大功率开关电源时就需要注意到发热的情况。

除此之外我们还需要注意大功率开关电源的安全性及效率性，大功率开关电源往往都是被投入到生产生活之中，如果其存在着安全隐患，在未来的某一天突然出现问题，就很有可能会导致生产生活受到影响，另外，在大功率开关电源将直流电进行转换时也应当注重转换效率，避免因为效率过低而出现一系列的问题。

2.大功率开关电源的类型
2.1高压高频变压器
高压高频变压器的最大的优点就是其所占的体积较小，在进行安装时比较简单和快捷，不会占用过大的区域，这种优点主要是因为“高压”，我们都知道在日常生活之中，在运输电流时所采取的方式都是高压电，在这种情况下，将大功率开关电源设计成高压类型也不是不可以的，高压高频变压器的工作效率非常高，并且在工作时还不会制造出令人不愉快的较大的声音。

通过上述的描述我们能够看到，高压高频变压器的优点明显，并且能够广泛应用在日常生产生活之中，但是凡事都有两面性，高压高频变压器的缺点也是十分明显的，上文中提到在大功率开关电源设计时需要注重的原则其中一条就是要避免大功率开关电源在工作时
出现过热的情况，但是由于高压高频变压器的特点，高压高频变压器很容易出现
过热情况。

2.2串联谐振变换器
串联谐振变换器与高压高频变压器不同，高压高频变压器是将电压较低的电
流转化为电压较高的电流来提升工作效率，但是串联谐振变换器是通过降低分布
电容从而达到提高工作效率的目的的，串联谐振变换器的弊端非常明显，就是在
进行工作时，有很大可能会对电压失去控制，而串联谐振变换器一旦出现这种情况，就相当于出现了故障，之后就不能够再次进行工作。

这种情况可能出现的原
因主要是因为将串联谐振变换器应用的位置不对而造成的，我们在此所讲述的三
种类型的大功率开关电源都是在高压的条件下才能够实现的，高压高频变压器可
以应用于高压时电流较大的情况，而串联谐振变换器只能在高压时小电流的情况
下才能够更好的发挥其作用。

2.3并联谐振变换器
并联谐振变换器与串联谐振变换器最大的不同就是接入方式的不同，并联谐
振变换器顾名思义，就是通过并联的形式对电路进行控制。

上文中提到，串联谐
振变换器适合于高电压时小电流的情况，不过很有可能会对电压失去控制，而对
于并联谐振变换器来说就不存在这样的情况，并联谐振变换器由于是并联，因此
各条电路中的电压是相等的，并联电路不分压，但分流，因此并联谐振变换器可
能出现的问题就是在某些情况下可能会使大功率开关电源的负担较多、负荷较大。

不过并联谐振变换器的优点也十分明显，并联谐振变换器与高压高频变换器一样，都能够简化电路。

这三种变换器工作的优点与缺点都十分明显，在进行应用时我
们可以根据现场的环境以及需要应用的情景进行选择，从而使的大功率开关电源
发挥出相应的作用。

3.大功率开关电源的发展前景以及问题、解决对策
3.1发展前景
大功率开关电源在我国得到应用的时间还是不短的，主要是由于在大多数的
生产生活之中，大功率开关电源都在不同的岗位上发挥着巨大的作用，不过总而
言之，大功率开关电源的出现是一种必然，因为社会经济在不断的发展，人们对
于生产生活的要求也变得越来越高，并且随着时间的推进，人们对此的要求只会
变得更高，因此在这种情况下，大功率开关电源的发展前景是十分广阔的，并且
具有能够预见的特性。

大功率开关电源的作用就是将直流电转化为高频率的直流电，在未来的发展中，由于生产生活的要求提高，因此转化的频率也会不断加快，除此之外，有生产生活一定就会有污染，我国前几年提出了有关可持续发展的战
略目标，因此，大功率开关电源主要是在应用材料、原理等方面也会向低碳、绿色、环保的方向进行发展。

3.2可能存在的问题
目前大功率开关电源存在的问题还是普遍的，常见的问题为大功率开关电源
在工作时可能会出现过热的问题，这种问题大部分情况下是由于选择的变换器的
不合理所导致的，一般会造成过热情况的变换器为高压高频变换器。

除了工作时
会过热以外，许多厂家在对大功率开关电源进行生产时可能会存在生产不合格的
情况，因此大功率开关电源可能会因为生产工艺的问题而存在着或多或少、或大
或小的安全隐患。

3.3解决对策
大功率开关电源普遍存在的问题相对来说还是比较容易进行解决的，首先是
大功率开关电源在工作时可能会过热的问题，这个问题在解决时可以通过更换不
同的变换器来解决，并联、串联谐振变换器的过热情况较高压高频变换器来说还
是相对比较轻的，如果在生产生活中必须使用高压高频变压器的话，我们可以将
大功率开关电源浸泡在松节油中，从而起到降温的作用。

另外，对于大功率开关
电源存在安全隐患的问题，我们可以更改生产工艺，将生产过程进行严格的监管，保证生产材料合理，符合规定，这样一来就能够相对减轻大功率开关电源存在着
安全隐患的情况。

4.结语
大功率开关电源的应用是非常普遍的，因此我们很有必要对大功率开关电源
的相关事项进行研究。

本文主要从三个方面对大功率开关电源进行了分析，从最
基本的概念开始，之后对其相关的分类进行了简单的描述，最后对其目前的发展
前景，可能存在的问题以及解决对策进行了简单的研究。

参考文献
[1]贾佳.关于高压大功率开关电源技术的探讨[J].科技经济导刊,2017(01):87.
[2]李亮劲.大功率开关电源的设计与实现[J].企业技术开发,2016,35(20):1-3。