开关电源是一种使用现代电力电子技术来控制开关时间比以保持稳定输出电压的电源。开关电源通常由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。与线性电源相比,开关电源的成本随着输出功率的增加而增加,但是两者的增长率却不同。在某个输出功率点,线性电源的成本高于开关电源,这称为成本反转点。随着电力电子技术的发展与创新,开关电源技术也在不断创新。这种成本逆转点越来越多地转向低输出功率端,这为开关电源提供了广阔的发展空间。
高频开关电源是其发展的方向。高频可使开关电源小型化,并使开关电源能够进入更广泛的应用领域,特别是在新技术的应用中,从而促进了新技术产品的小型化和轻量化。另外,开关电源的开发和应用对节约能源,节约资源和保护环境也具有重要意义。
三个条件:
1.开关:电力电子设备工作在开关状态而不是线性状态
2.高频:电力电子设备在高频下工作,而不是在接近电源频率的低频下工作
3.直流电:开关电源的输出为直流电,而不是交流电
开关电源通常具有三种工作模式:固定频率和脉冲宽度模式,固定频率和可变脉冲宽度模式以及可变频率和脉冲宽度模式。前一种工作模式主要用于DC / AC逆变器电源或DC / DC电压转换。后两种工作模式主要用于开关稳压电源。此外,开关电源的输出电压还具有三种工作模式:直接输出电压模式,平均输出电压模式和幅度输出电压模式。同样,前一种工作模式主要用于DC / AC逆变器电源或DC / DC电压转换。后两种工作模式主要用于开关稳压电源。
根据开关装置在电路中的连接方式,使用更广泛的开关电源可以大致分为三类:串联开关电源,并联开关电源和变压器开关电源。其中,变压器开关电源(以下简称变压器开关电源)可以进一步分为:推挽式,半桥式,全桥式等。根据变压器的励磁和输出电压的相位,可分为:正激,反激,单励和双励等。如果划分用途,则可以分为更多类型。
开关电源的分类:
在开关电源技术领域,人们正在开发相关的电力电子设备和开关频率转换技术。两者相互促进,将开关电源推向轻,小,薄,低噪声,高可靠性,并且每年以超过两位数的速度增长。抗干扰发展的方向。开关电源可以分为两大类:AC / DC和DC / DC。 DC / DC转换器已经模块化,设计技术和生产过程在国内外已经成熟和标准化,并已得到用户的认可。 AC / DC的模块化由于其自身的特性,使其在模块化过程中遇到了更为复杂的技术和过程制造问题。下面描述两种类型的开关电源的结构和特性。
接地的
开关电源比线性电源产生更多的干扰。对共模干扰敏感的电气设备应采取接地和屏蔽措施。根据ICE1000,EN61000和FCC等EMC限制,开关电源采用EMC电磁兼容性措施,因此,开关电源通常应配备EMC电磁兼容性滤波器。例如,华富铅技术的HA系列开关电源可以通过将其FG端子接地或与用户的情况相连接来满足上述电磁兼容性要求。
保护电路
开关电源在设计中必须具有过流,过热和短路等保护功能。因此,在设计中应首选具有完整保护功能的开关电源模块,并且保护电路的技术参数应与电气设备的工作特性相匹配。避免损坏电气设备或开关电源。