现代开关电源整流器技术及其应用
一种全桥同步整流器的设计及其应用
一种全桥同步整流器的设计及其应用王贤江;石玉;李功福【摘要】一般在AC／DC开关电源的输入级会加入一个全桥整流器，将电网的交流电压变为脉动的直流，以便之后DC—DC变换器的处理。
由于传统桥式整流器的整流二极管存在约1V的电压降，当系统功率较大时，此整流桥将消耗一部分能量，这部分能量损失使得在设计系统时需进行额外的散热处理。
同时这部分损失的能量也降低了AC／DC电源的系统效率。
文中从用N沟道的增强型MOSFET构建全桥同步整流器，并引入相应控制信号对其进行全桥同步整流，仿真结果达到了设计要求。
%Generally a full-bridge rectifier is added to the AC/DC switching power supply input stage to convert the AC voltage grid into a pulsating direct current for later processing by the DC-DC converter. As the traditional rec-tifier diode bridge rectifier has a voltage drop of about 1 V, it will consume some energy when the system power is large. This energy loss makes extra heat treatment necessary in the design of the system. And this loss also reduces the AC/DC power system efficiency. In this paper, with the N-channel enhancement-mode MOSFET we build a full- bridge synchronous rectifier control signal and introduce its corresponding control signal for full-bridge synchronous rectification. The simulation result meets the requirement of the design.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2012(025)009【总页数】4页(P91-93,120)【关键词】AC／DC开关电源;桥式整流器;DC—DC变换器;全桥同步整流【作者】王贤江;石玉;李功福【作者单位】电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054;电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054;电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN86由于现代高速超大规模集成电路的尺寸不断减小，同时又对功率要求的不断增加。
电力电子技术在电力系统中的应用及发展
电力电子技术在电力系统中的应用及发展首先，电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。
电力电子技术包含了各种电力电子器件和电路，如开关电源、逆变器、整流器、变频器等。
这些技术可以用于各种不同的应用，包括电力调节、变频调速、无停电切换、能量回馈等。
电力电子技术在电力系统中的应用主要有以下几个方面：1.电力调节：电力电子技术可以用来调节电力系统的电压和频率。
例如，电力电子技术可以用于调节输电线路的电压，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
同时，它也可以用来调节电力系统的频率，以适应不同的负载条件。
2.变频调速：电力电子技术可以用于变频调速系统中，通过改变电机的供电频率来改变电机的转速。
这可以使电机在不同负载要求下，具备良好的性能特性。
变频调速系统广泛应用于工业、交通等领域。
3.无停电切换：电力电子技术可以实现无停电切换。
例如，在配电系统中，当发生故障时，电力电子技术可以实现对备用电源的无停电切换，以保证供电的连续性和可靠性。
4.能量回馈：电力电子技术可以实现能量的回馈。
例如，通过逆变器将太阳能等可再生能源转换为电能，然后回馈到电力系统中，减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率。
除了以上应用，电力电子技术还可以用于电力系统的电力质量改善、电力系统的故障检测和故障定位等方面，为电力系统的稳定运行和安全性提供支持。
其次，电力电子技术在电力系统中的发展也非常迅速。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，电力电子技术得到了广泛的研究和应用。
目前，电力电子技术正在向下列几个方向发展：1.高效率：提高电力电子设备的工作效率是当前的重要发展方向。
高效率的电力电子设备可以减少能量损失，提高能源利用效率。
2.高功率密度：提高电力电子设备的功率密度，使其在体积相同的情况下可以提供更大的功率输出。
这对于应用于空间有限的场合非常有用。
3.高可靠性：提高电力电子设备的可靠性，使其能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
这对于电力系统的稳定性和可靠性非常重要。
开关电源整流模块的工作原理
开关电源整流模块的工作原理开关电源整流模块的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 输入电压变换，开关电源整流模块首先将输入的交流电压通过变压器进行变换，将高压交流电转换为低压交流电。
2. 整流，接下来，通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路通常采用二极管桥式整流电路，它能够将交流电转换为单向流动的直流电。
3. 开关电源转换，在整流后，直流电通过开关电源转换电路。
这个转换电路包括开关管、电感、电容等元件，通过不断地开关操作，将直流电转换为高频脉冲电流。
4. 输出调整，最后，将高频脉冲电流通过滤波电路进行滤波处理，去除掉高频噪声，然后再通过稳压电路进行稳压处理，保证输出的直流电压稳定。
通过这样的工作原理，开关电源整流模块能够将输入的交流电转换为稳定的直流电输出，为各种电子设备提供可靠的电源供应。
同时，由于采用了开关电源转换技术，整流效率高，体积小，因此在现代电子设备中得到了广泛的应用。
电力电子技术在开关电源中的应用
电力电子技术在开关电源中的应用电力电子技术在现代电子设备中扮演着至关重要的角色，其中开关电源作为电子设备的核心组件，更是离不开电力电子技术的应用。
本文将从电力电子技术的基本原理、开关电源的工作原理和电力电子技术在开关电源中的应用三个方面展开讨论，希望能够全面地介绍电力电子技术在开关电源中的应用。
一、电力电子技术的基本原理电力电子技术是指利用电子器件和电子电路来控制和调节电能的过程，其基本原理是通过控制半导体器件（如二极管、晶闸管、三极管等）的导通和截止，实现对电能的控制和调节。
由于半导体器件的特性，能够将电能进行高效率的调节和转换，因此电力电子技术在能源领域得到了广泛的应用。
二、开关电源的工作原理开关电源是一种可以将输入电能转换为所需输出电能的电子器件。
其工作原理是通过开关管（通常为晶闸管、场效应管等）来控制输入电能的开关，将输入电能以高频率进行开关，进而实现对输出电能的调节和转换。
相比于传统的变压器电源，开关电源具有体积小、效率高、重量轻等优点，因此在电子设备中得到了广泛的应用。
开关电源的基本结构包括输入滤波器、整流器、直流滤波器、逆变器等部分。
整流器负责将输入的交流电能转换为直流电能，直流滤波器负责对直流电能进行滤波，逆变器负责将直流电能转换为输出电能。
在整个工作过程中，开关管的开关控制起到了至关重要的作用，通过对开关管的控制，可以实现对输出电能的连续调节和转换。
电力电子技术在开关电源中扮演着至关重要的角色，其应用主要体现在以下几个方面：1. 提高转换效率电力电子技术可以通过高效的器件和电路设计，提高开关电源的转换效率。
采用高效的开关管和滤波器，采用先进的控制技术和脉宽调制技术，可以将开关电源的效率提高到90%以上，大大减少了能源的浪费。
2. 提高输出电能的稳定性电力电子技术可以实现对输出电能的精确控制，能够控制输出电压、输出电流、输出功率等参数的稳定性。
通过精确的控制技术，可以满足电子设备对于电能的精确需求，保证电子设备的正常工作。
现代电源技术的应用及其发展趋势
通 信 业 的迅 速 发 展 极 大 地 推 动 了通 信 电 源 的发
展 。高频 小 型化 的开关 电源及 其技 术 已成为现 代通 信供 电系 统 的主 流 。在 通信 领 域 中 ， 常 将 整 流器 通 称 为 一 次 电 源 ， 将 直 流 一直 流 （ 而 Ｄｄ ＤＣ） 换 器 称 变 为 二 次 电 源 。一 次 电 源 的 作 用 是 将 单 相 或 三 相 交 流 电 网变 换 成 标 称 值 为 ４ Ｖ 的 直 流 电 源 。 目前 在 程 ８ 控交换 机用 的一 次 电源 中， 统 的相 控 式 稳 压 电源 传 己被高频 开关 电源取 代 ， 频 开关 电源 （ 称为 开关 高 也 型 整流 器 Ｓ ＭＲ） 过 Ｍ ＯＳ ＥＴ 或 Ｉ 通 Ｆ ＧＢＴ 的 高 频 工 作 ， 关频 率 一般 控 制在 ５ 开 ０～ ｌ Ｏ Ｉｚ范 围 内 ， 现 Ｏ ｋ－ Ｉ 实 高 效率和 小型 化 。近 几 年 ， 关 整 流器 的功 率容 量 开 不 断 扩 大 ， 机 容 量 己从 ４ ｖ／２． Ａ、 ８ ２ Ａ 扩 大 单 ８ １ ５ ４ ｖ／０
当前 ， 力 电子 作 为 节 能 、 才 、 动化 、 能 电 节 自 智 化 、 电一 体 化 的 基 础 ， 朝 着 应 用 技 术 高 频 化 、 机 正 硬 件 结 构 模 块 化 、 品 性 能 绿 色 化 的 方 向 发 展 。 在 不 产 远 的将 来 ， 力 电 子 技 术 将 使 电 源 技 术 更 加 成 熟 、 电 经 济 、 用 ， 现 高 效 率 和 高 品 质 用 电相 结 合 。 实 实 １ 现 代 电 源 技 术 的应 用 领 域 １ １ 计 算 机 高 效 率 绿 色 电源 ． 高 速 发 展 的计 算 机 技 术 带 领 人 类 进 入 了信 息 社 会 ， 时 也 促 进 了 电源 技 术 的 迅 速 发 展 。 上 世 纪 ８ 同 ０ 年 代 ， 算 机 全 面 采 用 了开 关 电 源 ， 先 完 成 计 算 机 计 率 电源 换 代 。接 着 开 关 电 源 技 术 相 继 进 入 了 电 子 、 电 器设 备领域 。 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 出 了 绿 色 电 源 。 绿 色 电 提 源 系 指 高 效 省 电 电 源 ， 据 美 国 环 境 保 护 署 １９ 根 ９ ２年 ６月 １ 日“ 源 之 星 ” 划 规 定 ， 上 型 个 人 电 脑 或 ７ 能 计 桌 相 关 的外 围 设 备 ， 睡 眠 状 态 下 的 耗 电 量 若 小 于 ３ 在 ０ 瓦 ， 符 合 绿 色 电 源 的 要 求 。 提 高 电 源 效 率 是 降 低 就 电源 消 耗 的 根 本 途 径 。 就 目 前 效 率 为 ７ ％ 的 ２ ０ ５ ０ 瓦 开 关 电 源 而 言 ， 源 自身 要 消 耗 ５ Ｗ 的 能 源 。 电 ０
同步整流技术
同步整流技术介绍开关电源的同步整流技术同步整流技术简介1概述近年来，为了适应微处理器的发展，模块化电源的发展呈现出两个明显的发展趋势：低电压和快速动态响应。
在过去的10年里，模块化电源极大地改善了分布式电源系统的外观。
即使在安装成本敏感的设备（如线路卡和单板）时，模块电源也提供了一个有吸引力的解决方案。
然而，高速处理器不断降低的工作电压需要一种新的电压方案来适应未来，特别是考虑到肖特级二极管整流模块的效率不能令人满意。
同步整流电路应运而生，以满足低压输出的要求。
由于普通肖特基二极管的正向压降大于0.3V，因此在低电压输出时，模块的效率不可能很高。
一些数据表明，使用肖特基二极管的隔离直流模块电源的效率可以根据以下公式估算：voutvout(0.1voutvcuvf)0.1vout——一次侧和控制电路的损耗vcu―印制板的线路损耗VF-整流器传导压降损失我们假设采用0.4v的肖特基整流二极管，印制板的线路损耗为0.1v，则1.8v的模块最大的估算效率为72%。
这意味着28%的能量被模块内部损耗了。
其中由于二极管导通压降造成的损耗占了约15%。
随着半导体工艺的发展，低压功率mos管的的有着越来越小的通态电阻，越来越低的开关损耗，现在ir公司最新的技术可以制作30v/2.5mω的mos管，在电流为15a时，导通压降为0.0375，比采用肖特基二极管低了一个数量级。
所以近年来对同步整流电路的研究已经引起了人们的极大关注。
在中大功率低压输出的dc-dc变换器的产品开发中，采用低压功率mosfet替代肖特基二极管的方案得到了广泛的认同。
今天，采用同步整流技术的on-board模块已经广泛应用于通讯的所有领域。
2同步整流电路的工作原理介绍开关电源的同步整流技术图1同步整流正激电路原理图（无复位绕组）同步整流电路与普通整流电路的区别在于它采用了mos管代替二极管，而mos管是它驱的开关器件，必须采用一定的方式控制mos管的开关。
开关电源的应用以及发展过程
开关电源的应用以及发展过程开关电源是20世纪60年代电源历史上的一次革命，安装于各种家用电器、工业设备以及军用电子装置中，同时作为赋能装置应用于各个领域。
下面列举开关电源应用领域的一些例子。
一、金属焊接与切割电源世界生产的钢材约50%需要焊接加工成构件，才能使用，没生产1万t钢，就需要相应生产20~25台焊机以满足加工需求。
高频开关整流焊接电源在体积、质量、节能以及焊接性能等方面是传统焊接电源无法比拟的，已取代传统焊接电源，广泛用于焊接行业。
二、表面处理工程用于电镀行业的整流电源，其特点是低电压、大电流。
高频逆变开关整流电镀电源与二极管的硅整流电源、晶闸管整流电源电源相比，除了体积小、质量轻、效率高之外，还有可控性好、稳压稳流精度高、易于并联、易于实现计算机监控、故障检修安全控制，而且镀层品质大大提高。
直流电镀与脉冲电镀相结合，可获得无裂缝、耐腐蚀能力和耐磨能力强，均匀的镀层表面。
用于工业设备和武器装备、舰船维修的电弧热喷涂工艺，应用于高频开关电源电弧俄日热源，对解决涂层结构致密、低孔隙率、高强度、耐磨、放热腐蚀具有广泛的应用前景。
用于塑料表面处理，采用工作电压10~13KV，开关频率10~36KHZ 的高压开关电源以及电晕方法使用塑料表面改性，提高印刷性和粘接性，用此法同时还可去除油污、水汽和尘垢。
开关电源用于电容器铝箔表面处理，可提高电容器的比容量以及抗电强度等。
三、在环境保护中的应用脉冲电晕加氨脱硫是一种很有前景的烟气净化技术，对解决世界性三大环保问题之一的酸雨，高压开关电源有其用武之地。
高频开关电源在脉冲放电废水处理中也得到广泛应用，利用强脉冲放电所产生的等离子体具有高密度储存能量和高膨胀效应，能形成强烈的热能。
膨胀压力热能、光能、声能和辐射能，进而在水中产生各种游离基。
这些的活性游离基可以破坏工业废水中的有害物质。
脉冲电场杀菌消毒应用开关电源，可以克服热处理、防腐剂等杀菌的局限性以及给食品引入新的污染，强脉冲放电，特别是高压脉冲放电产生的强烈冲击波以及紫外线、强电流、臭氧等综合效应，灭菌效果和能量利用率更高。
浅谈现代电力电子及电源技术的发展
２ 通信用高频开关电源 。通信业 的迅速发展极大的推动 了通信电源的 ． ２ 发展。高频小型化的开关电源及其技术 已成为现代通信供电系统的主流。 在通信领域中， 通常将整流器称为一次电源 ， 而将直流一 直流（ ＣＤ ） Ｄ ／ Ｃ 变换
关键词 ： 电力 电 术 的发 展
现代电力 电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传 统 电力电子学 ， 向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变 。 电力电子技术起始于二十世纪五十年代末 、 六十年代初 的硅整流器件 ， 其 发展先后经历了整流器时代 、 逆变器时代和变频器时代 ， 并促进了电力 电 子技术在许多新领域 的应用。二十世纪八 十年代末期和 几十年代初期发 展起来的、 以功率 Ｍ Ｓ Ｅ 和 ＩＢ Ｏ Ｆ Ｔ Ｇ Ｔ为代表的、 集高频 、 和大电流于一 高 身的功率半导体复合器件 ， 表明传统电力 电子技术 已经进入现代 电力电 子时代 。 ２ 现 代 电力 电子 的 应 用领 域 ２１ 计算机高效率绿色电源。 ． 计算机技术的发展 ， 出绿色电脑和绿色电 提 源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产 品， 绿色 电源是指与绿 色电脑相关的高效省电电源 ， 根据美 国环境保 护署 １ ２ ６ １ ９ 年 月 ７日“ ９ 能 源之 星” 计划规定 ， 桌上型个人 电脑或相关的外 围设备 ， 在睡眠状 态下的 耗 电量若小于 ３ Ｏ瓦， 就符合绿色电脑的要求 ， 提高 电源效 率是降低 电源 消耗的根本途径 。 目前效率为 ７ ％的 ２ ０瓦开关电源而言 ， 就 ５ ０ 电源 自身要
民营科 技
２１年 １ ０ 第１期 ０
开关整流器技术概述
２ 恒 功 率 整 流 器 技 术
恒 功率 整 流器 ， 突 出特点 是 在规定 的交 流输 入 其
电压和直流输 出电压范围能输 出更 大 的电流 。这种 采用 仍
恒 功率设 计 的新 型智 能 高频开关 电源 系统 ， 通信 电 是
收稿 日期 ： ０ —０ ０ ２ ２ ３— ４ ０
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第 ５ 第 ６期 卷 ２０ ０ ２年 ６月
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第 ５ 卷第 ６ 期
２０ ０ ２年 ６月
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适用于带开关电源电焊机的现代IGB封装概念
焊接臂施加任何大负荷 ，从而使焊接更为迅速。
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速率 （ ０ １０ Ｈ ） 这样 ，流 经焊枪 的输 出电流是 受控 的 ４～０ｋｚ ； （ 最大 １０ Ａ ２ ｍｓ） 此外 ，输 出电路中需要 一个快 速续 ０ ０ ＠Ｉ ５ 。
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由于 ｄｄ大 ，在给定 的一次和 二次 回路 中 的低 电感互联 ｉｔ ／ 是 必不 可 少 的。多 亏 了内部 模块 的构 造 ，对于 所 有Ｓ ＭＩ Ｅ ～ Ｋ Ｏ 模块 ，这点是可 以保证 的。 ＲＮ
电感模块，有三个不同的版本，从而允许功率的缩放。 新模块 的内部构造称为Ｓ Ｍｉ，是基于功率模块 中既定 Ｅ Ｘ
的连接 技术 ：３ ｍｍ基 板 ，几 个焊 了芯 片 的Ｄ Ｂ 片衬 底 ， Ｃ芯
这 一技术 的主要 优点在 于其 紧凑的尺 寸和重量 ，这对于 移动设 备来 说尤其重要。
Ｄ Ｂ Ｃ 采用 邦 定和 焊 接桥 连 接 ，驱 动器 连 接采 用 弹性 触点 技
术 。基 板 及螺 钉 连接 主 端子 是 电焊机 中 大脉 冲 电流 所需 要
的。螺钉安装 的Ｄ 和Ａ 端 子位 置相对 ，这样易于快速连接到 Ｃ Ｃ
直流母线。 Ｓ Ｍｊ Ｅ ×的斩 波器版 本具有最 新的 Ｉ Ｔ ＧＢ ，ＭＯＳ Ｅ ￣ 续流 ＦＴｎ 二极 管。集成 的Ｎ Ｃ Ｔ 温度传 感器 （ 靠近 半导体 芯片 ）测量散
具有同步整流技术的低压大电流开关电源设计
具有同步整流技术的低压大电流开关电源设计[摘要]传统的开关电源纹波较大，稳定性不高，效率低。
整流方式采用二极管整流容易使在二极管上的压降过大，无法达到低压大电流的电源。
本文讨论了用ltc3901来驱动mosfet整流，大大降低了整流压降，提高了电源的稳定性和效率。
[关键词]pwm；半桥逆变；整流中图分类号：td327.3 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）14-0259-011、概述本文所设计的低压大电流开关电源是接入电压为电网电压。
由于电网上有各种干扰，所以先要进行滤波设计。
然后是整流输出，传统的整流是通过二极管整流，但是二极管的压降过大，在低电压输出的情况下二极管上的损耗过多，因此需要用性能较好的mosfet 来整流，mosfet的压降比二极管要小得多，要求输出电压为5v，整流器需要加上一个整流控制，这样才能使输出电压达到理想值。
为了让输出电压趋于稳定，需要加上电压检测反馈电路，当输出电压发生变化时，通过反馈回路使得输出电压稳定在5v，因为输出电压为直流，其电压检测的反馈信号同样为直流，这就需要将电网电压整流后在逆变，然后再整流成输出电压。
先整流滤波的另外一个好处是可以防止电源的高频干扰反串进电网中去，反馈信号可以通过驱动电路来控制逆变电路，使得整流输入电压改变，这样就可以控制输出电压。
整流后的电压要求纹波较小，所以必须加上输出滤波电路。
整个电路的器件不能因为电流过大而损坏，因此需要加上过流保护电路来保证电路的安全性。
2、低压大电流开关电源的基本原理2.1 逆变技术与整流相对应，把直流电变成交流电称为逆变。
当交流侧接在电网上，即交流侧接电源时，称为有源逆变；当交流侧和负载连接时，称为无源逆变。
逆变电流的应用非常广泛。
在已有的各种电源中，蓄电词、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。
另外，交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛，其电路的核心都是逆变电路。
现代化开关电源谐波分析及抑制方法
现代化开关电源谐波分析及抑制方法摘要随着电力电子技术在开关电源快速的发展，开关电源的应用在提高系统可靠性和效率方面显得尤为重要。
而开关电源的核心技术是电力电子技术，开关器件在导通和关断时会产生谐波成分和电磁干扰，影响系统的正常工作，降低电网电源功率因素，因此电力电子技术的快速发展，谐波的抑制已成为国内外同行专家关注的重点。
基于此，本文就针对开关电源谐波分析及抑制方法进行分析研究。
关键词开关电源；谐波分析；抑制方法前言开关电源具有效率高、体积小、重量轻、输出电压可调范围大、实现多路输出方便等优点，使用范围日益扩大，尤其在仪器仪表、通信及自动化设备中得到了广泛的应用。
但开关电源的广泛应用会造成严重的谐波干扰，因为谐波会沿线路产生传导干扰和辐射干扰，从而对电网产生污染，并影响用电设备的稳定和安全运行。
因此，无论从保护电网的安全运行，还是从使用电设备正常工作来看，对开关电源的谐波干扰采取一定措施加以抑制具有重要意义。
1 开关电源谐波产生的原因典型的开关电源类设备包括电子镇流日光灯、节能灯、计算机及显示器等，其在输入的交流电压经过输入电路整流、滤波后变成直流电压。
通过变换电路中的开关元件周期性导通、关断，逆变成交流电，再经输出电路将高频次级方波电压整流和滤波成直流后输出。
控制电路一般的控制方式是脉宽调制（PWM）方式，其作用是向驱动电路提供矩形脉冲，通过控制开关元件的占空比来达到改变输出电压的目的。
从原理分析，开关电源产生谐波的原因较多，其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要原因。
基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。
这是因为正弦波电源通过整流器后变成单向脉动电源已不再是单一频率的电流。
变压器型功率转换电路用以实现变压、变频以及完成输出电压调整，是开关稳压电源的核心，主要由开关管和高频变压器组成。
它产生的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲，其频带较宽且谐波比较丰富[1]。
电力电子器件的工作原理及应用
电力电子器件的工作原理及应用在现代电力系统中，电力电子器件扮演着重要的角色。
通过电力电子器件的控制，我们可以实现电能的高效转换、电压的调节、电流的控制等功能。
本文将介绍电力电子器件的工作原理以及其在不同领域的应用。
一、整流器的工作原理及应用整流器是一种将交流信号转换为直流信号的电力电子器件。
它的主要工作原理是利用二极管的导通特性，将交流电信号通过整流电路进行滤波而得到直流电信号。
整流器广泛应用于交流电源变换为直流供电的场合，比如家庭电器、工业设备等。
它可以有效地实现电能的传输和利用。
二、逆变器的工作原理及应用逆变器是一种将直流信号转换为交流信号的电力电子器件。
它通过对直流电信号进行开关控制，实现电压的变频和调节。
逆变器被广泛应用于太阳能发电、风能发电等可再生能源领域，将直流电能转换为交流电能以满足家庭、工业等用电需求。
三、IGBT的工作原理及应用IGBT是一种绝缘栅双极型晶体管，是目前最常用的功率开关器件之一。
它结合了场效应晶体管和双极型晶体管的优点，具有低导通压降和高开关速度的特点。
IGBT广泛应用于电力变换、电机驱动等领域，如交流电变直流电、频率调节等。
四、功率模块的工作原理及应用功率模块是一种将多个功率器件集成在一起的器件，在电力电子系统中起到连接和控制的作用。
功率模块的工作原理是通过控制信号控制其中的功率器件的开关状态，从而实现功率的传输和调节。
功率模块广泛应用于电动车、电机驱动、UPS电源等领域，实现高效能量转换和控制。
五、开关电源的工作原理及应用开关电源是一种利用开关元件进行能量转换和供电的电源系统。
它的工作原理是通过高频开关将输入的交流电转换为高频交流信号，再通过变压器和整流电路将其转换为直流电信号。
开关电源广泛应用于计算机、通信设备、家用电器等场合，具有高效率、小体积等特点。
六、电力电子器件在新能源领域的应用随着可再生能源的快速发展，电力电子器件在新能源领域有着重要的应用。
例如，在太阳能发电系统中，逆变器起到将太阳能转换为可用交流电的作用；在风力发电系统中，电力电子器件可以实现风机的变频调速和并网发电等功能。
现代电力电子技术的发展及未来趋势
现代电力电子技术的发展及未来趋势摘要:电力电子技术是指利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,对节省电能有重要意义,从根本上讲,电力电子技术也是研究电源的技术。
目前,电力电子作为智能化、自动化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。
在不远的将来,随着第三代半导件器件的成熟和应用,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用且节能高效,实现高效率和高品质用电相结合。
关键词:电力电子技术;发展;未来趋势1. 电力电子技术的发展电力电子技术起始于五十年代末六十年代初,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,八十年代末和九十年代初,是以IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的全控型功率半导体复合器件时代,其发展以低频技术向以高频技术方向转变。
1.1整流器时代大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
但目前也只有国产晶闸管可在世界上与其他国家生产的同类产品相媲美,甚至略胜一筹。
1.2逆变器时代七十年代出现了全控型器件,它们在交流电机变频调速因节能效果显著而得到迅速发展和广泛应用。
随着变频调速装置的迅速发展,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管和门极可关断晶闸管成为当时电力电子器件的主角。
类似的应用还包括高压直流输电,静止式无功功率动态补偿等。
这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代进入八十年代后期,以绝缘栅双极晶体管为代表的复合型器件异军突起。
随之而来大规模和超大规模集成电路技术也得到迅猛发展。
将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,导致了中小功率电源向高频化发展,也为大中型功率电源向高频发展带来机遇。
新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电力电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
(整理)开关电源的分类及应用
开关电源的分类及应用1引言随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
2开关电源的分类人们的开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。
2.1 DC/DC变换DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton（通用），二是频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。
新型电源开关的原理和应用
Ａ ／Ｃ变换 是将 交流变 换为直 流 ， ＣＤ 其功 率流 向是 可 以双 向的 ，功率流 由 电源 流 向 ，负载 的称 为 “ 整
流 ” 功 率 由负载返 回 电源 的称 为“ 。 有源 逆变 ” Ａ ／ Ｃ 。ＣＤ 变换 器输 入为 ５ ／ ０ ｚ 的交流 电， 因必须 经整流 滤 ０ ６Ｈ
甘肃电ຫໍສະໝຸດ 力技术 新型 电源开关 的原理和应用
姚洪庆
（ 甘肃 电力信 息通信 中心 【 摘 甘肃省兰州市 ７０ ５ ） ３ ００
要】 根据开关电源的发展及分类， Ｄ ／Ｏ Ａ ／Ｃ变换器的拓扑结构和特性作 了阐述 ， 对 ＯＤ 、 ＣＤ 结合 国内外
开关的两大类变换器新技术动 向进行探讨 ，叙述 了开关电源的选择。 【 关健 词 】 开 关 电源 技 术动 向 应 用选 型
Ａ ／Ｃ的模块化，因其 自身的特性 ， ＣＤ 使得在模块化的
进程中遇到较为复杂的技术和工艺制造 问题 。
２ １ Ｄ ／ Ｏ变换 ． Ｏ Ｄ
都离不开可靠的电源。进入 ２ ０世纪 ８ Ｏ年代 ，计算
机 电源全面 实现 了开关 电源化 ，率先完成计 算机 的
电源换代；进入 ２ ０世纪 ９ Ｏ年代，开关 电源相继进
应用 ，在 节约能源 、节约资源及保护环境方面都具
有重要 的意义 。
换器，其最大输 出功率有 ３ ０ 、６ Ｏ 、８ ０ ０ Ｗ ＯＷ ０Ｗ等，相 应的功率密度为 ６ 、１、１Ｗ ｃ３ 、２ ０ ７ ／ｍ，效率为 ２０ ０
３０Ｈ ，功 率密 度 已达 到 ２ Ｗｃ ３ 用 同整流 器 ０ｋ ｚ ７／ｍ，采
开关 电源在 设计 中需 具有 过流 过热 短路 等保 护 功能， 故在设计 时应 首先保 护功 能齐 备 的 电源 模块 ，
电力电子器件在电力系统中的应用研究
电力电子器件在电力系统中的应用研究近年来，电力电子器件在电力系统中的应用日益广泛，为电力系统的安全、稳定运行和能源效率的提升做出了重要贡献。
本文将从电力系统的发展历程、电力电子器件的分类和特点以及其在电力系统中的具体应用等方面进行探讨和研究。
一、电力系统的发展历程电力系统是指由发电厂、输电线路和配电网构成的，以产生、传输、分配电能为主要功能的系统。
其发展历程可以分为三个阶段：直流输电、交流输电和特高压输电。
1. 直流输电早期的电力系统主要采用直流输电方式，直流传输具有输电损耗小、线路占地面积小等特点，但存在输电距离有限、维护成本高等问题。
2. 交流输电随着交流发电技术的成熟，交流输电方式逐渐成为主流。
交流传输具有输电距离长、变电站密布等特点，但也存在电压波动、电流负载不均衡等问题。
3. 特高压输电为了克服交流输电的局限性，特高压输电技术应运而生。
特高压输电具有输电距离远、损耗小等优点，但系统稳定性要求高，设备成本也相对较高。
二、电力电子器件的分类和特点电力电子器件是指用于电能的转换、控制和调节的电子元器件。
根据其工作原理和应用场景，电力电子器件可以分为以下几类：整流器、逆变器、电力调节器和开关电源等。
1. 整流器整流器将交流电转换为直流电，常用于工业电力供应、电动机驱动等领域。
它具有功率因数校正、谐波抑制等功能，能够提高电力质量和设备效率。
2. 逆变器逆变器将直流电转换为交流电，适用于太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源系统。
逆变器能够实现电网互联，稳定电压频率，提高电能利用率。
3. 电力调节器电力调节器主要用于对电力信号的调节和控制，如电压调节器、电流调节器等。
它能够实现电压电流的精确调节，满足不同设备对电能质量的要求。
4. 开关电源开关电源是一种高效、可靠的电力电子器件，广泛应用于计算机、通信设备等领域。
它具有电压输出稳定、电流输出可调等特点，适应于多种负载要求。
电力电子器件的特点是高效、环保、可靠性高和体积小等。
通信电源整流器技术发展及高效节能产品的推广应用
产 品的主要性能 ； 再次 ，通过案例研究 ，提取 了高效整
流器节能减排的量化指标 ； 最后，指 出未来高效整流器
推广应用的可行方 向。
１ 整 流器发 展 阶段 及性 能 比较
随着 电力 电子理论、技术及功率 电子器件的不断发 展 ，整流设备经历了五个发展 阶段 ，第一阶段为相控整 流器 ，第二 阶段为第一代高频开关整流器 ，第三阶段为 第二 、三代高频开关整流器 ，第 四阶段为应用软开关技
术高频整流器 ，第五阶段为高效整流器 。 １ １整流器的发展阶段 ．
１ Ｉ １ 第一 阶段 相控 整 流器 ．．
工作做得不一般 ，做得卓有成效 ” ，经 中国移动通信集
团公司党组决策批准 ，从 ２ ０ 年开始 ，以节能减排工 ０８ 作为核心 ，全面启动中国移动 “ 绿色行动计划” ，努力 成为行业节能减排的倡导者和推动者。
通信 电源整流器技术发展及高效节能产 品的推广应用
宋福 峰
（ 中国移 动通信 集 团公 司 ，北京 １ ０ ３ ） ０ ２ ０
摘 要 整流器是通信电源系统的核心部分 ， 其节能技术的发展程度直接影响到整个通信系统的能耗水平。本文系统
的梳理了通信 电源整流器的发展历程 ，并对各阶段产 品的主要性能进行比较分析 ，模 拟实 际使用环境的测试 结果显示 ，高效整流器的效率达Ｎ９ ．％，比普通模块提高了４ ６３ ％，如果高效整流器能够得到推广应用 ，将大 大节约电能 ，也将成为未来通信 电源的最优选择。在理论分析基础上 ，本 文通过案例研究 ，提取了高效整流
器节能减排的量化指标 ，并指出未来高效整流器推广应用的可行方向。
关 键词 节能减排 ；整流器；通信电源
中 图分 类号
Ｔ Ｍ４
150w开关电源方案
150w开关电源方案一、项目概述开关电源是现代电子设备中常用的电源供应方式之一，它具有高效、稳定、可靠等优点，在各个领域广泛应用。
本文旨在提出一种150w开关电源方案，满足电子设备的高功率需求。
二、设计原理开关电源是通过调整开关管的导通和截止时间，将输入的直流电转换为高频脉冲电流，并经过滤波、变压、稳压等环节得到稳定的直流输出电压。
150w开关电源方案主要包括输入电路、变压器、整流滤波电路、开关管、控制电路以及输出电路等几个关键模块。
1. 输入电路输入电路用于将交流电源转换为直流电源，并提供给后续模块进行处理。
输入电路主要由整流器和滤波器组成，其中整流器将交流电转换为直流电，滤波器则对直流电进行滤波，消除输出电压的纹波。
2. 变压器变压器是开关电源中的核心部分，起到将输入交流电源变压成适合开关电源工作的电压的作用。
150w开关电源通常采用高频变压器，通过变压器的绕组比例来调整输入输出电压的大小。
3. 整流滤波电路整流滤波电路用于将高频脉冲电流转换为直流电流，并对其进行滤波平均，以充分消除纹波和噪声。
整流器通常采用二极管桥式整流电路，滤波器则使用电容器和电感器组成的RC滤波网络。
4. 开关管和控制电路开关电源的核心部分是开关管和控制电路，通过调整开关管的导通和截止时间，实现对输入电压的调节。
控制电路通常采用PWM调制技术，通过对开关管的有效控制，使得输出电压能够保持稳定。
5. 输出电路输出电路将经过整流和滤波的直流电转换为稳定的输出电压，并提供给电子设备使用。
输出电路通常包括稳压器、电感和电容等元件，以确保输出电压的稳定性和抗干扰性。
三、技术参数150w开关电源方案的主要技术参数如下：1. 输入电压：AC 220V2. 输出电压：DC 12V3. 输出电流：12.5A4. 输出功率：150W5. 效率：≥85%6. 纹波电流：≤200mV四、安全性设计为确保开关电源的安全性和可靠性，需在设计中考虑以下几个方面：1. 过流保护：当输出电流超过设定值时，开关电源应及时切断输出并进行保护，以防止电器设备损坏或发生危险情况。
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现代开关电源整流器技术及其应用
现代开关电源整流器技术是一种应用于电力转换和电源管理中的技术。
传统的整流电源一般使用线性稳压器，但是线性稳压器效率低，功耗大，体积大。
相比之下，开关电源整流器技术具有体积小、效率高、功耗低等优势，因此得到了广泛应用。
开关电源整流器技术实现了对输入电压的高频调制，通过开关元件（如MOSFET）的开关控制，将输入电压快速切换成一个周期性方波，然后经过滤波和整流，得到稳定的直流输出电压。
具体来说，开关电源整流器技术主要包括以下几个模块：
1. 输入滤波：将输入电流进行滤波处理，去除输入电流中的高频噪声和杂波。
2. 整流器：在开关电源整流器技术中，使用的整流器通常采用有源整流器（如PFC）或者被动整流器（如二极管整流器）。
3. 高频开关：高频开关（如MOSFET）用于对输入电压进行调制，将输入电压快速切换成周期性方波。
4. 输出滤波：经过开关调制后的方波信号经过滤波，去除方波中的高频成分，得到稳定的直流输出电压。
开关电源整流器技术的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：
1. 电力转换：开关电源整流器技术可以对输入电压进行高频调制，实现从交流电到直流电的转换，被广泛应用于电力转换领域。
开关电源整流器技术被应用于电子设备的电源模块中，将输入的交流电转换成稳定的直流电，以供电子设备正常工作。
2. 电源管理：开关电源整流器技术可以对输入电压进行实时监测和调节，实现对输出电压的精确控制。
这使得开关电源整流器技术被广泛应用于电源管理系统中，可以应用于电动汽车充电桩、太阳能发电装置等领域。
3. 电子设备：开关电源整流器技术在电子设备中的应用越来越广泛，如计算机、通信设备、工业设备等。
其体积小巧、效率高的特点使得电子设备工作更加稳定可靠。
现代开关电源整流器技术通过调制输入电压，实现了高效、低功耗、小体积的直流电转换，被广泛应用于电力转换和电源管理领域，推动了现代电子设备的发展。