稳压电源的优点与4大发展趋势
开关稳压电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐步取代
传统技术制造的连续工作电源,并普遍应用于电子整机 与设备中。20世纪80年代,计算
机全面完成了开关电源化,直流稳压电源报价,率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代,开关电源在电
子、电器设备、家电领 域得到了普遍的应用,开关电源技术进入快速开展期。
开关型直流稳压电源采用功率半导体器件作为开关,经过控制开关的占空比调整输
出电压。以 功率晶体管(GTR)为例,当开关管饱和导通时,集电极和发射较两端的压降
接近零;当开关管截止时,其集电极电流为零。所以其功耗小,效率 可高达70%-95%。
而功耗小,散热器也随之减小。开关型稳压电源直接对电网电压停止整流、滤波、调整
,然后由开关调整管停止稳压,不需求 电源变压器。此外,开关工作频率为几十千赫,
滤波电容器、电感器数值较小。因而开关电源具有重量轻、体积小等优点。
另外,由于功耗小,万瑞达稳压电源怎么样,机内温升低,进步了整机的稳定性和牢靠性。而且其对电网的
顺应才能也有较大的进步,普通串联稳压电源允许电网 动摇范围为220±10%,而开关型
稳压电源在电网电压在110-260伏范围内变化时,都可取得稳定的输出电压。
开关稳压电源的高频化是电源技术开展的创新技术,高频化带来的效益是使开关电
源安装**地小型化,并使开关电源进入更普遍的范畴 ,特别是在**范畴的应用
,推进了**产品的小型化、笨重化。另外开关电源的开展与应用在节约资源及维
护环境方面都具有深远 的意义。
直流电源模块的3大发展趋势
为了满足市场对电源性能不断提高的要求,直流模块电源开始向高效率、高功率密度、低压大电流、低噪音、良好的动态特性以及宽输入范围等方向发展,薄型化、模块化、标准化并以积木的方式进行组合的电路拓扑结构得到了日益广泛的应用。下面就其重点加以分析。
(1)高功率密度 高效率
现代通信产品对体积的要求越来越高,这势必要求模块电源减小体积、提高功率密度,而提高效率是与之相辅相成的。目前的新型转换及封装技术可使电源的功率密度达到188W/in3,比传统的电源功率密度增大不止一倍,效率可**过 90%。之所以能达到这些指标,应归功于微电子技术的发展使大量高性能的新型器件涌现出来,从而使损耗降低。较典型的是高性能的金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFETs),其在同步整流器中取代了传统设计中使用的二极管,稳压电源,使压降由0.4V降到0.2V; 功率MOSFET制造商正在开发导通电阻越来越小的器件,其导通电阻已由180 mΩ降到18 mΩ;高度的硅晶片集成使元件数目减少2/3以上,结构紧密、相对于分立元件的布局减小了杂散电感和连线电阻。高效率可使功耗相对减少,工作温度降低,所需的输入功率减少,也提高了功率密度。
高频开关电源及其应用
目前我国各地的发电厂、水电站及500kV、220kV、110kV、35kV等各类变电站所使用的直流电源设备(包括供给断路器分合闸用,后备电池充电以及二次回路的仪器仪表,继电保护,线性稳压电源,控制应急灯照明等各类低压设备用电),大部分采用的是相控电源或磁饱和式电源,由于受工艺水平和器件特性的限制,上述电源长期以来处于低技术指标、维护保养难的状况。由于受变压器或晶闸管自身参数的限制,上述电源存在很多不足之处,诸如:初充电流、浮充电流不稳,系统纹波电压过高,控制特性不佳,不便于同计算机系统配接实现监控等。同时,目前充电设备与蓄电池并联运行,当电源纹波系数较大,浮充电压波动或偏低时,会出现蓄电池脉动充电、放电现象,造成蓄电池组或单体的过早损坏。除了很多技术指标方面的缺陷外,上述电源还存在体积庞大,效率不高,1+1冗余投资大等不足之处,应该说已远远不能满足飞速发展的电力工程的需要,而以体积小、重量轻、效率高、输出纹波低、动态响应快、控制精度高、模块可叠加输出、N+1冗余等为特点的高频开关电源逐步取代相控电源或磁饱和式电源已是大势所趋,特别是近十年来电力电子技术的迅猛发展以及功率器件制造技术的提高,更使高频开关电源的可靠性及适用面大大优于相控电源和磁饱和式电源,所以90年代以后,美国、德国等西方发达国家新建电厂和变电站的相关设备已全部采用高频开关电源,并完成了对旧有电源设备的改造。
所谓高频开关电源,广义地说,凡是利用功率半导体器件作为开关,将一种电源形态转变成为另一种电源形态的主电路都叫做开关转换器电路,利用高频脉宽调制(PWM)技术或高频脉冲频率调制(PFM)技术,在转变时通过对开关转换器的自动闭环控制来稳定输出电压,并具有保护与显示环节的,则称为高频开关电源。
现代高频开关电源技术所涉及的内容是十分复杂与广泛的,它横跨了三个学科:即微电子学的智能化**集成电路芯片、快速高性能的功率半导体开关器件和磁性器件如变压器、电感器所用磁心材料及绕制工艺等。开关电源已经广泛地应用在国民经济和人类生活的各个领域,对开关电源使用的要求越来越严格。因而促使开关电源技术的发展速度越来越快