开关电源未来的发展和趋势
开关电源前端EMC概述
05
开关电源前端EMC案例分析
案例一:某企业开关电源前端EMC整改
总结词:成功案例
详细描述:某企业由于开关电源前端EMC问题导致产品在电磁环境下性能不稳定 ,经过EMC整改,包括优化电路设计、添加滤波器、加强屏蔽等措施,产品性能 得到显著提升,顺利通过了相关电磁兼容性测试。
案例二:某品牌手机充电器EMC设计
测试设备与环境
测试设备
包括电磁干扰测试接收机、信号ห้องสมุดไป่ตู้生 器、功率分析仪、阻抗稳定网络等。
测试环境
需要满足电磁兼容性测试的场地,包 括开阔场地、屏蔽室等,以确保测试 结果的准确性和可靠性。
测试方法与流程
测试方法
包括传导发射测试、辐射发射测试、抗扰度测试等,每种测试方法都有相应的测试标准 和规范。
测试流程
制。
以上内容仅供参考,如需获取更 准确的信息,建议查阅相关的国 际、国内标准以及企业内部的
EMC标准和规范。
03
开关电源前端EMC设计技术
滤波技术
滤波器类型
滤波器性能测试
包括无源滤波器和有源滤波器,用于 抑制开关电源产生的谐波电流,减小 对电网的干扰。
需要使用专业的测试设备和方法,对 滤波器的性能进行测试和评估,确保 其满足EMC标准要求。
组成
开关电源前端EMC主要由输入滤波器、共模电感和电容组成,用于抑制电磁干扰 ,提高设备的电磁兼容性。
发展趋势与挑战
发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,开关电源前端 EMC技术也在不断发展。未来,开关电源前端EMC将朝着更 高效、更环保、更智能的方向发展。
挑战
尽管开关电源前端EMC技术取得了一定的进展,但仍面临诸 多挑战。如何提高电磁兼容性的同时降低能耗和成本,以及 如何应对复杂多变的电磁环境等,都是亟待解决的问题。
开关电源 外壳对地放电原理
开关电源外壳对地放电原理1. 引言1.1 开关电源的作用开关电源是一种电子器件,能够将输入电压转换成稳定的输出电压,用于给各种电子设备供电。
开关电源的作用在于提供稳定的电源供应,使设备正常运行。
它具有体积小、效率高、稳定性好等优点,广泛应用于电子产品中。
开关电源的工作原理是通过控制开关管的开关状态,改变电感元件和电容元件的电流和电压,从而得到稳定的输出电压。
外壳对地放电是一种安全措施,通过将外壳与地线连接,可以有效地排除外壳积累的静电或漏电,减少触电的危险。
外壳对地放电的重要性在于保障设备和人员的安全。
在设备工作时,外壳可能积累静电,如果不及时排放,有可能引发触电事故。
及时将外壳的电荷释放到地线是非常重要的安全措施。
开关电源在各种电子设备中起着至关重要的作用,并且外壳对地放电是保障设备安全运行的重要步骤。
在使用开关电源时,务必注意安全措施,保障设备正常运行和人员安全。
1.2 外壳对地放电的重要性外壳对地放电是开关电源安全性的重要保障措施,它可以有效防止电器在工作过程中由于静电积聚造成的火灾或触电危险。
外壳对地放电的原理是通过在电器外壳和地线之间建立一个电气连接,将静电积聚的电荷通过地线导流至地面,从而消除电器表面的静电,保证电器外壳的安全性。
在现代化的生活中,各种电器设备如电视、冰箱、空调等都采用了开关电源,而外壳对地放电也成为了这些电器设备的必备功能。
外壳对地放电不仅可以保护电器设备本身,还可以保护人体免受电器静电的危害。
外壳对地放电在电器设计和生产中的重要性不可忽视。
未来,随着电器设备的智能化和信息化发展,外壳对地放电技术将继续得到提升,以更好地确保电器设备的安全性和可靠性。
外壳对地放电是开关电源中不可或缺的重要环节,对保障人们生活和工作中的安全起着至关重要的作用。
2. 正文2.1 开关电源的工作原理开关电源是一种将输入电压转换为稳定输出电压的电源装置,其通过控制开关管的导通和截止来实现电压的变换。
2023年DIN导轨式开关电源行业市场分析现状
2023年DIN导轨式开关电源行业市场分析现状DIN导轨式开关电源是一种用于工业自动化、电气控制和机械设备的供电设备,其特点是结构紧凑、安装简便、可靠性高。
DIN导轨式开关电源市场的发展受到工业自动化和机械设备行业的需求推动,目前市场竞争激烈,各大厂商都在努力提高产品质量和技术水平。
目前,全球DIN导轨式开关电源市场规模庞大,主要集中在欧洲、美洲和亚太地区。
据市场研究机构的数据显示,2019年全球DIN导轨式开关电源市场规模约为30亿美元,预计到2025年将增长到40亿美元。
市场增长的主要原因是工业自动化和机械设备行业的发展,以及对可靠供电设备的需求增加。
在市场竞争方面,目前全球DIN导轨式开关电源市场主要由一些大型跨国公司垄断,如ABB、西门子、施耐德等。
这些公司具有雄厚的资金和技术实力,产品质量和技术水平都较高,具有较高的市场份额。
此外,一些本土企业也在不断发展壮大,如远见、国茂等公司已经在国内市场占据一定份额,并通过不断研发创新来提高竞争力。
DIN导轨式开关电源市场的发展趋势主要有以下几点:1. 技术创新:随着工业自动化和智能化的发展,DIN导轨式开关电源的功能需求不断增加,市场对高效、节能、可靠的产品有更高的要求。
因此,厂商需要不断进行技术创新,提升产品的性能和可靠性。
2. 市场细分:由于不同行业对DIN导轨式开关电源的需求差异较大,厂商需要根据不同的行业细分市场,设计出更符合特定需求的产品。
如一些高温环境下的设备对耐高温的DIN导轨式开关电源有更高的需求。
3. 渠道拓展:目前DIN导轨式开关电源市场主要通过代理商和分销商销售,但随着市场竞争的加剧,厂商需要进一步拓展销售渠道,增加产品的曝光度和销售量。
同时,通过在线渠道和电商平台的发展,也为厂商提供了新的销售渠道。
4. 国内市场发展:当前我国工业自动化和机械设备行业的快速发展为DIN导轨式开关电源市场提供了良好的发展机会。
我国制造业转型升级,对可靠供电设备的需求日益增加,因此国内厂商应抓住机遇,提升产品质量和技术水平,争取更多的市场份额。
开关电源设计毕业论文
开关电源设计毕业论文一、内容综述随着科技的飞速发展,开关电源设计已成为现代电子设备不可或缺的一环。
本文将带你走进开关电源设计的世界,一探其奥妙和实用之处。
在这里我们不仅仅是研究技术,更是在寻找实用性和性能之间的平衡。
我们所关心的不仅是理论数据,更是其在现实应用中的表现。
首先我们要了解开关电源设计的基本概念和原理,了解电源在电子设备中的角色和功能后,我们就会知道电源不仅仅是设备运行的能源供应者,更是整个设备稳定性的关键。
开关电源设计就是在这个基础上,通过技术和创新来提升电源的性能和效率。
1. 开关电源的背景和意义开关电源在我们的日常生活中可以说是无处不在,从家庭电器的使用到工业设备的运行,再到数据中心的高效运作,开关电源都是不可或缺的重要角色。
为什么我们会对开关电源的研究这么重视呢?这里面可是有深意的,听我慢慢道来。
2. 开关电源设计的研究现状和发展趋势开关电源设计在现代电子领域可是风头正劲的话题,大家都知道,开关电源是我们生活中电子产品的心脏,它不断地为我们身边的电子设备输送“能量”。
那么现在开关电源设计的研究现状是怎样的呢?随着科技的飞速发展,开关电源设计技术也在不断进步。
虽然传统的开关电源设计已经能满足一些基本需求,但随着人们对电子设备性能要求的提高,新的技术和方法也在不断涌现。
例如智能化、小型化、高效化已成为当下开关电源设计的重要方向。
3. 论文研究的目的、内容和方法首先写这篇论文的目的,就是想通过研究和设计开关电源,解决现实中遇到的一些问题,比如电源效率不高、稳定性不好等等。
毕竟开关电源在我们的日常生活中应用广泛,涉及到很多领域,比如计算机、通信、家电等等。
所以研究开关电源设计,不仅具有理论价值,还有很大的实际意义。
那么我们研究的内容是什么呢?简单来说就是分析开关电源的工作原理,研究其设计过程,然后设计出一个既实用又高效的开关电源。
在这个过程中,我们还要研究不同材料的选用、电路设计、散热方案等等。
开关电源芯片HT2263、2269的基本运用(1)
设备,电子产品,照明产品等等,目前在中国市 场上做得最多的是照明产品,包括节能灯(CFL, 灯具(RLF),交通信号灯和出口指示灯。 目前全球计有七个国家参与美国环保署推动 的能源之星计划,分别为美国、加拿大、日本、 台湾、澳洲、新西兰、欧盟。
对于小型开关电源的标准如下:
Foxit PDF Document
二、 开关电源的概念 开关电源就是用通过电路控制开关管进行 高速的导通与截止.将直流电转换为高频率的交 流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的 一组或多组电压的电源。 1、开关电源主要有以下特点: (1).体积小、重量轻:由于没有工频变压器, 所以体积和重量只有线性电源的20~30%。 (2).功耗小、效率高:功率晶体管工作在开关 状态,所以晶体管上的功耗小,转 化效率高, 一般为60~70%,而线性电电源只有30~40%。
五、我们公司的AC-DC产品
产品型号 SP3706 SP3842 SP3843 SP7500 TL494 VIPER22A HT202 HT203 HT2262 HT2263 HT2268 HT2269 功能 PWM PWM PWM PWM PWM PWM+MOSFET PWM+三级管 PWM+三级管 PWM PWM PWM PWM Vin(AC) 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V 85-264V Vdd 4.8-5.3V 10-30V 10-30V 7-40V 7-40V 9-38V 4.8-9V 4.8-10V 11-30V 11-30V 12-23V 12-23V 启动电流 70uA 0.5mA 0.5mA 1mA 2.4mA 2.4mA 3uA 3uA 6.5uA 6.5uA 输出最大电 振荡频率 流/功率 10W 1A 1A 200mA 200mA 20W 5W 18W 30W 30W 100W 100W Adaptive 500KHz 500KHz 300KHz 300KHz 60KHz 66KHz 66KHz 65KHz 65KHz 65KHz 65KHz 封装 SOIC-8 SOIC-8 DIP8 SOIC-8 DIP8 SOIC-16 DIP-16 SOIC-16 DIP-16 DIP-8 DIP-8 DIP-8 SOT23-6 SOT23-6 SOIC-8 DIP8 SOIC-8 DIP8 备注
ti 开关电源的原理和设计手册
开关电源指的是利用开关管进行开关控制的电源,相较于传统的线性电源,开关电源具有体积小、效率高、可靠性强等优点,因此得到了广泛的应用。
开关电源的原理和设计手册是开发和应用工程师们必备的基础知识,本文将围绕开关电源的原理和设计手册展开详细的介绍。
一、开关电源的工作原理1. 开关电源的基本结构开关电源一般由整流器、滤波器、开关管、变压器、控制电路、稳压电路等部分组成。
其中开关管作为关键部件,通过不断地打开和关闭来控制电压的变化,从而实现电源的输出。
2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理是通过开关管控制输入电压的断断续续,将高压直流电转换成低压直流电,再通过稳压电路保证输出电压的稳定性。
在开关管导通时,电压源充电,并将能量储存在电感中;在开关管关断时,电感释放能量,输出电压使负载得到供电。
二、开关电源的设计手册1. 开关电源设计的基本流程(1)确定设计需求和规格要求在设计开关电源之前,需要明确所需的电压、电流、功率等参数,以及工作环境、安全标准等规格要求。
(2)选择合适的开关元件和辅助元件根据设计需求,选择合适的开关管、变压器、电感、电容等元件,保证电源的性能和可靠性。
(3)设计控制电路和稳压电路通过合理的控制电路和稳压电路设计,实现对输入电压的精确控制和输出电压的稳定性。
(4)进行系统仿真和调试利用仿真软件对设计的开关电源进行系统仿真,验证电源的性能和稳定性,并在实际电路中进行调试和优化。
2. 开关电源的设计要点(1)电源的高效率高效率是开关电源设计的重要目标,可通过合理选择元件和优化电路结构来提高电源的效率。
(2)电源的稳定性稳定的输出电压是电源设计的关键,需要通过稳压电路和反馈控制来保证电源输出的稳定性。
(3)电源的过流、过压、过温保护为了保护电源和负载安全,需要在设计中考虑过流、过压、过温保护功能,避免出现意外故障和损坏。
(4)电源的EMI设计开关电源在工作时会产生电磁干扰,需要在设计中考虑电源的EMI设计,减小对周围电路的干扰。
开关电源 软开关技术
通过减小电压和电流的突变,软开关技术可以有效降低电 磁干扰,提高电源的电磁兼容性。
减小开关损耗
软开关技术可以减小开关过程中的电压和电流变化率,从 而降低开关损耗。
提高电源效率
开关损耗的减小可以提高电源效率,使得电源在转换效率 上有更好的表现。
软开关技术的应用与发展
应用
软开关技术广泛应用于各种开关电源领域,如通信电源、电 力电子、电动汽车等。通过采用软开关技术,可以提高电源 的性能和可靠性,满足各种高效率、高功率密度的应用需求 。
功率波形
分析软开关技术中功率波 形的变化规律,研究功率 波形与电路参数之间的关 系。
04 软开关技术的优势与挑战
软开关技术的优势
高效节能
软开关技术能够减少开 关损耗,提高电源效率,
从而降低能源消耗。
降低噪声
软开关技术可以降低电 源产生的电磁干扰和噪 声,提高电源的电磁兼
容性。
延长寿命
软开关技术能够减少开 关器件的应力,降低其 温度,从而延长其使用
脉冲频率调制(PFM)
通过调节脉冲频率,控制开关管导通和截止时间,实现电压和电流 的软切换。
混合调制
结合PWM和PFM的优点,通过优化控制方式,提高软开关技术的 性能。
软开关技术的波形分析
01
02
03
电压波形
分析软开关技术中电压波 形的变化规律,研究电压 波形与电路参数之间的关 系。
电流波形
分析软开关技术中电流波 形的变化规律,研究电流 波形与电路参数之间的关 系。
特点
高效节能、体积小、重量轻、可 靠性高、稳压范围宽等。
开关电源的应用与发展
应用
广泛应用于计算机、通信、家电、工 业控制等领域。
开关电源的工作原理及技术趋势
2021.11科技论坛开关电源的工作原理及技术趋势赵利华(四川长虹电子控股集团有限公司,四川绵阳,621000)摘要:在家用电器、电子设备的应用实践中,电源是不可缺少的部分,而且其性能的优劣会对家用电器、电子设备的技术指标以及使用安全性造成显著的影响,所以明确电源的具体价值和要求,对电源利用做分析与讨论有突出的现实意义。
关键词:开关电源;工作原理;技术趋势Working principle and technical trend of switching power supplyZhao Lihua(Sichuan Changhong Electronic Holding Group Co.,LTD.,Mianyang Sichuan,621000) Abstract:In the application practice of household appliances and electronic equipment,the power supply is an indispensable part,and its performance will have a significant impact on the technical indicators and use safety of household appliances and electronic equipment,so the specific power supply is clear Values and requirements,analysis and discussion of power utilization have outstanding practical significance.Keywords:switching power supply;working principle;technology trend1开关电源要明确开关电源的工作原理和技术趋势,必须要对开关电源有清楚的认知。
开关电源有哪些特点 发展趋势又如何
开关电源有哪些特点发展趋势又如何
随着数字信号处理器DSP的发展,使数字式的开关电源能达到较高的开关频率。
相对模拟系统而言,数字系统在开关电源中具有设计周期短、灵活多变、易实现模块化管理、能够消除由离散元件引起的不稳定和电磁干扰等优点,因此数字电源在高精度电源中的应用越来越广泛。
开关电源的发展史
人们在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。
开关电源不同于线性电源,开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,产生废热较少。
理想上,开关电源本身是不会消耗电能的。
电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。
相反的,线性电源在产生输出电压的过程中,晶体管工作在放大区,本身也会消耗电能。
开关电源的高转换效率是其一大优点,而且因为开关电源工作频率高,可以使用小尺寸、轻重量的变压器,因此开关电源也会。
软开关技术发展现状的研究
技术方案
3、零电压切换软开关技术:该技术通过在开关切换前将电压降至零,实现平 滑切换。其主要优点是可靠性高、电磁干扰小,但存在控制相对复杂、成本较高 等问题。
技术方案
4、零电流切换软开关技术:该技术通过在开关切换前将电流降至零,实现平 滑切换。其主要优点是可靠性高、电磁干扰小,但存在控制相对复杂、成本较高 等问题。
内容摘要
结论与展望:本次演示通过对软开关功率因数校正技术的研究,得出了其在 改善电力质量、提高功率因数和降低谐波污染方面的优势。实验结果表明,软开 关功率因数校正技术具有广泛的应用前景,尤其在新能源、智能电网等领域具有 重要意义。然而,该技术在实际应用中仍存在一定的挑战,如设备成本较高、占 地面积较大等问题。
开关电源技术的分类
开关电源技术的分类
开关电源技术按照不同的分类方式可以分为多种类型。根据工作原理,开关 电源可以分为硬开关和软开关两种。硬开关电源是通过开关器件的通断来实现电 源的开关,这种方式的优点是效率高、成本低,但缺点是开关器件的通断过程中 会产生很大的电流和电压冲击,容易导致电磁干扰和机械应力等问题。软开关电 源则是通过谐振、准谐振或直流叠加等技术实现开关器件的软开关,从而避免了 硬开关电源的这些问题。
背景
背景
软开关技术是一种在开关切换过程中,通过一定的控制策略,使开关器件的 电压和电流得到有效降低,从而实现平滑切换的技术。自20世纪90年代以来,随 着电力电子技术的快速发展,软开关技术得到了广泛和研究。然而,现有的软开 关技术方案在某些方面仍存在一定不足,如控制策略复杂、成本较高等,因此需 要进一步加以研究和完善。
内容摘要
智能软开关技术在配电系统中的应用场景非常广泛,主要体现在以下几个方 面。首先,在工业自动化领域,智能软开关技术可以应用于电力系统的运行监控、 电能质量管理和设备保护等方面,提高工业生产的稳定性和可靠性。其次,在建 筑智能化领域,智能软开关技术可以实现楼宇自动化控制、智能照明、能源管理 等功能,提高建筑的舒适性和节能性能。
开关电源技术发展综述
开关电源技术发展综述引言开关电源技术作为一种高效、稳定的电源供应方案,在现代电子设备中得到广泛应用。
本文将全面、详细、完整地探讨开关电源技术的发展历程、现状和未来趋势。
开关电源的基本原理开关电源是通过周期性开关和断开来实现电源输出的一种电源供应方式。
其基本原理是利用开关管的导通和截止,控制输入电源与负载之间的有效连接和断开。
开关电源的发展历程1.第一代开关电源:早期的开关电源技术主要采用线性稳压方式,效率低下,体积庞大。
2.第二代开关电源:20世纪70年代,随着微电子技术的进步,开关电源逐渐发展为直流-直流转换器(DC-DC Converter),提高了效率和功率密度。
3.第三代开关电源:21世纪初,高频开关电源得到快速发展,采用谐振技术、软开关等新技术,进一步提高了效率和可靠性。
4.当前开关电源技术:当前,开关电源技术已广泛应用于电子设备、通信设备、工业控制等领域,并在功率密度、效率和可靠性方面实现了显著的进步。
开关电源技术的应用领域1.电子设备:开关电源广泛应用于计算机、手机、平板电脑等消费电子产品的电源模块中,提供稳定、高效的电源供应。
2.通信设备:移动通信基站、通信交换设备等通信设备对电源稳定性和效率要求高,开关电源成为首选。
3.工业控制:工业设备对电源的要求较高,开关电源可以提供稳定的电源输出,并具有较强的抗干扰能力。
4.其他领域:医疗设备、航空航天、车载设备等领域也都广泛应用了开关电源技术。
开关电源技术的优势和挑战优势1.高效率:开关电源相比线性稳压方式,具有更高的能量转换效率,减少能源浪费。
2.小体积:开关电源可以实现更小的体积和重量,有利于提高设备的便携性和集成度。
3.稳定性好:开关电源能够提供稳定的输出电压和电流,对电源波动和负载变化具有较强的适应性。
4.可靠性高:现代开关电源技术采用先进的保护电路和故障检测机制,提高了系统的可靠性和稳定性。
挑战1.电磁干扰:开关电源在切换过程中产生较大的电磁干扰,需要采取措施进行抑制,以免影响设备的正常工作。
开关电源的基本原理及发展趋势分析
开关电源的基本原理及发展趋势分析
1、开关电源概述
电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
目前常用的直流稳压电源和开关
电源两大类。
由于开关电源本身消耗的能量低,电源效率比普通线性稳压电
源提高一倍,被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。
对于开关电
源的广泛应用,有必要对其原理进行了解、对其发展趋势有所掌握,对现实
工作将有极大帮助。
开关电源(SwitchModePowerSupply,即SMPS)被誉为高效节能型电源,它代表着稳压电源的发展方向,现已成稳压电源的主流产品。
随着全球对能源问题的重视,电子产品的耗能问题将愈来愈突出,如何降低其待机功耗,提高供电效率成为一个急待解决的问题。
传统的线性稳
压电源虽然电路结构简单、工作可靠,但它存在着效率低(只有40%-50%)、体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点。
为了提高效率,
人们研制出了开关式稳压电源,它的效率可达85%以上,稳压范围宽,除此
之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压
电源。
正因为如此,开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中,开关电
源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止,将直流电转化为高频
率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压。
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。
开关电源的发展
开关电源的发展1.主要发展趋势开关电源未来发展的主要趋势有两种,一是向集成化方向发展,功率密度将越来越大,工艺要求也会越来越高。
在磁性材料和半导体器件没有出现新的突破之前,技术创新的重点将集中在提高效率和减小重量。
所以工艺水平将在电源制造中占有越来越高的地位。
另一方面,数字控制集成电路的应用,这依赖与 DSP(Dignal Signal Processing)运行速度和抗干扰技术的不断提高。
2.主要技术(1)高频化技术。
随着开关频率的提高,开关变换器的体积也随之减少,功率密度也得到大幅度提升,动态响应得到改善。
小功率 DC-DC 变换器的开关频率将上升到 MHz。
但随着开关频率的不断提高,开关元件和无源元件损耗的增加、高频寄生参数以及高频 EMI 等新的问题也将随之产生。
(2)软开关技术。
为提高变换器的变换效率,各种软开关技术应运而生,具有代表性的是无源软开关技术和有源软开关技术,主要包括零电压开关/零电流开关(ZVS/ZCS)谐振、准谐振、零电压/零电流脉宽调制技术(ZVS/ZCS-PWM)以及零电压过渡/零电流过渡脉宽调制(ZVS/ZCS-PWM)技术等。
采用软开关可以有效地降低开关损耗和开关应力,有助于变换器变换效率的提高。
例如在 PWM 电路中介入电感和电容构成就准谐振电路,它可以将流经开关管的电流以及开关管两端的电压波形成准正弦波。
如图 1-11 所示为电流谐振开关(ZCS)和电压谐振开关(ZVS)的基本电路及工作波形。
图 1-11(a)所示是电流谐振开关,谐振用电感 L 和开关管 VT 串联,流经开关的电流 is 为正弦波的一部分。
当开关导通时,电流 is 从 0 以正弦波形状上升,上升到电流峰值后,又以正弦波形状减小到零,电流变成零以后,开关断开。
开关再次导通时,重复以上过程。
有此可见,开关在零电流时通断。
在零电流开关中,开关通断与电压重叠的电流非常小,从而可以降低开关损耗。
采用电流谐振开关时,寄生电感可作为谐振电路元件的一部分,这样可以降低开关断开时产生的浪涌电压。
浅析开关电源技术的发展趋势
开关 电源 的节能是相辅相成的。 在大力提倡节能环保 的环境下, 对开关 电源节 能的研究 、提高开关 电源的效率就显得意义重大, 它适应了当今 科技发展 的潮流, 也符合人们生活的需要 。 开关 电源 的发展趋势将以 “ 四化 ” 为主流即应用技能 的智能化 、 硬
用 部分谐 振转换 回路技术 ,原理上在提高频率 的同时又可以降低噪声。 所 以 ,开关电源的又一发展方 向是尽可能地降低噪声影响。
2 、 数 字 化
件结构 的模块化 、 软件控 制的数字化 、 产品性能的绿色化 , 这些会使 产
品性能可靠 、成熟 、经济 、实用。
5 、 开 关 电源 技 术 发 展 的 前 景 展 望
传统 的开关 电源技术 中, 是靠模 拟式信号控制来设计 和T作 的。几 十年前 , 开关电源技术完全是建立在模 拟电路 的基础之上 的。 但 是数字 信号处理技术 日臻完善成熟, 越来越多的优 点被显示 出来 : 便于计算机处
的开关损耗方法主要是软开关技术 , 理论 上说是可 以将开关电源的开关 损耗降低到零 , 使其更加节能环保。可见 开关 电源小型化 的发展趋势与
理论分析 以及实践经验表 明,当我们把供电频率提高的时候 , 用电 设备 的体 积重量 以其供 电频率 的平方根成反 比地减小 。 这正是开关 电源 新 技术得 以实现 功率变频 而带来 明显效益 的根本原 因。 以此方法应用到
可见, 模 块化的 目的不 仅在于使用方便 , 缩小整机体积, 更 重要的是取消
和低成本发展使 电源应该拥有 以轻 、 薄、 小为特 点的质感 , 但是在坚持
可持 续发展观 的基础上也 为了电源的小型化更好发展 ,电源的高频化 、 高效率化 、 数 字化 、 模块化 以及绿 色化是 开关电源技术 必然的发展趋势。
开关电源毕业论文
开关电源毕业论文开关电源毕业论文开关电源是一种常见的电源供应设备,其主要作用是将交流电转换为直流电,以供给各种电子设备使用。
在现代电子技术领域中,开关电源已经成为一种不可或缺的电源设备。
本篇论文将从开关电源的原理、应用领域和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、开关电源的原理开关电源的工作原理是利用开关管的导通和截止来实现电源的开关动作。
其基本原理是通过控制开关管的导通时间和截止时间,使得输入电源的电能以一定的方式传递给输出负载。
开关电源的核心部件是开关管和控制电路,其中开关管负责控制电源的开关状态,控制电路负责控制开关管的导通和截止。
二、开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、通信设备、工业自动化设备等。
在计算机领域,开关电源能够为主机、显示器和外部设备等提供稳定的电源供应,保证设备的正常运行。
在通信设备领域,开关电源可为基站、无线电台等提供稳定的电源,确保通信系统的正常运行。
在工业自动化设备领域,开关电源可为各种传感器、执行器等提供所需的电源,实现自动化控制。
三、开关电源的优势和挑战相比传统的线性电源,开关电源具有多种优势。
首先,开关电源具有高效率和小体积的特点,能够更好地适应现代电子设备的需求。
其次,开关电源具有稳定的输出电压和电流,能够有效保护电子设备的稳定性和安全性。
此外,开关电源还具有可调节的输出电压和电流,能够满足不同设备的需求。
然而,开关电源也面临着一些挑战。
首先,开关电源的设计和制造需要一定的专业知识和技术,对于一些小型企业来说,可能存在一定的难度。
其次,开关电源的工作频率较高,可能会产生一些电磁干扰,对其他电子设备造成影响。
此外,开关电源的可靠性和稳定性也需要不断提高。
四、开关电源的未来发展趋势随着科技的不断进步,开关电源在未来将面临更多的发展机遇和挑战。
首先,随着新能源技术的发展,开关电源将更好地适应可再生能源的利用,为新能源设备提供稳定的电源供应。
其次,随着物联网技术的普及,开关电源将更好地适应智能家居、智能城市等领域的需求,为各种智能设备提供可靠的电源保障。
开关电源的工作原理及技术趋势
开关电源的工作原理及技术趋势开关电源是一种将交流电转换成直流电的电力转换装置。
它通过开关元件(如晶体管或MOS管等)的开通与断开,控制输入电流的通断,从而实现电能的转换。
开关电源的基本工作原理是将交流电输入后,通过整流电路将交流电转换成直流电。
然后,通过控制开关元件的开通与断开,将直流电转换成一系列的短脉冲信号。
接着,通过滤波电路将短脉冲信号转换成平稳的直流电。
通过稳压电路对输出电压进行调整和稳定。
开关电源的技术趋势主要体现在以下几个方面:1.高频化:为了提高能量转换效率和减小电路体积,开关电源逐渐向高频方向发展。
高频化可以缩小电感和电容的尺寸,降低开关元件的开关损耗,并减小输出滤波器的体积。
2.数字化:随着数字电源控制技术的发展,开关电源逐渐向数字化方向靠拢。
数字控制可以实现精确的开关控制比例,并具有较高的稳定性和可编程性。
数字化还可实现远程控制和监测。
3.集成化:为了减小电路体积和提高工作效率,开关电源逐渐向集成化方向发展。
集成化可以将多个电路组件集成到一个芯片或模块中,从而减少电路元件的数量和连接线路的长度,提高电路的可靠性和稳定性。
4.节能环保:随着全球环保意识的增强,开关电源逐渐向节能环保的方向发展。
新型开关电源采用先进的能量管理技术和低功耗元件,以提高能量转换效率,并减少对环境的影响。
5.可靠性增强:开关电源在工业控制、通信、计算机等领域的应用越来越广泛。
提高开关电源的可靠性成为一个重要的技术趋势。
通过使用高可靠性的元件、设计合理的散热系统和增强的故障保护措施,可以提高开关电源的可靠性和稳定性。
开关电源的工作原理是通过开关元件的开通与断开,实现交流电到直流电的转换。
未来开关电源的技术趋势主要包括高频化、数字化、集成化、节能环保和可靠性增强。
这些趋势将为开关电源的应用提供更高效、可靠和环保的解决方案。
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开关电源未来的发展和趋势
科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想,这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。
到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高,二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善,终于做成了25千赫的开关电源。
目前,电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz电源,虽已实用化,但其频率有待进一步提高。
要提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件。
然而,开关速度提高后,会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。
这样,不仅会影响周围电子设备,还会大大降低电源本身的可靠性。
其中,为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌,可采用R-C或L-C缓冲器,而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。
不过,对1MHz以上的高频,要采用谐振电路,以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波,这样既可减少开关损耗,同时也可控制浪涌的发生。
这种开关方式称为谐振式开关。
目前对这种开关电源的研究很活跃,因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零,而且噪声也小,可望成为开关电源高频化的一种主要方式。
当前,世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究。
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