大功率直流開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展過(guò)程是由線性電源向開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的，在開(kāi)關(guān)電源出現(xiàn)以前，線性電源已經(jīng)應(yīng)用了很長(zhǎng)一段時(shí)間，而后，開(kāi)關(guān)電源因其體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)作為線性電源的一種替代物出現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用于家電、計(jì)算機(jī)、通信等設(shè)備中。而隨著電力推進(jìn)船舶、船舶、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等的發(fā)展，使得開(kāi)關(guān)電源必須向大功率、高頻化方向發(fā)展，而且成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
在電力電子各種電源系統(tǒng)中, 大功率直流開(kāi)關(guān)電源技術(shù)處于核心地位。對(duì)于大型電解電鍍電源, 傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重, 如果采用高頓開(kāi)關(guān)電源技術(shù), 其體積和重量都會(huì)大幅度下降, 而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動(dòng)汽車和變頻傳動(dòng)中, 更是離不開(kāi)開(kāi)關(guān)電源技術(shù), 通過(guò)開(kāi)關(guān)電源改變用電頻率, 從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動(dòng)控制。高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù), 更是各種大功率開(kāi)關(guān)電源( 逆變焊機(jī)、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等) 的核心技術(shù)。
大致上大功率直流開(kāi)關(guān)電源可分為線性電源和開(kāi)關(guān)電源兩類。
(1)線性電源主要包括工頻變壓器、大功率整流回路、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路等。它是先將交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓，再經(jīng)過(guò)整流電路整流濾波得到直流電壓，再經(jīng)過(guò)電壓反饋調(diào)整輸出電壓，就得到高精度的直流電壓。
(2)開(kāi)關(guān)電源是通過(guò)電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。先是把電網(wǎng)輸入交流整流成直流，通過(guò)逆變器高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管，輸出鋸齒狀的高頻交流電壓并加到開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)上，開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負(fù)載需要的直流電壓，同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。輸出部分通過(guò)一定的電路反饋給控制電路，控制PWM占空比,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。
它的特點(diǎn)是，在功率相同時(shí),開(kāi)關(guān)頻率越高，開(kāi)關(guān)變壓器的體積就越小，但對(duì)開(kāi)關(guān)管的要求就越高。開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭，以得到需要的輸出。
其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片,可以使外圍電路非常簡(jiǎn)單,甚至做到免調(diào)試。例如開(kāi)關(guān)電源芯片(或稱模塊)，只要配合一些阻容元件和一個(gè)開(kāi)關(guān)變壓器，就可以做成一個(gè)基本的開(kāi)關(guān)電源。
(3)都是直流電 按要求不同使用在不同場(chǎng)合。線性電源輸出的是線性直流電，技術(shù)很成熟，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，質(zhì)量高、波紋也很小，而且沒(méi)有干擾與噪音，可以用在要求高的場(chǎng)合。它的缺點(diǎn)是龐大而笨重，功耗大，轉(zhuǎn)換效率低。這種電源不適合計(jì)算機(jī)等設(shè)備的需要，將逐步被開(kāi)關(guān)電源所取代。上世記使用的就是這種傳統(tǒng)的線性電源。開(kāi)關(guān)電源次之，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾，紋波大，需采取措施。優(yōu)點(diǎn)是重量小、容量大、效率高、體積小、熱損耗小。它的缺點(diǎn)是噪音大、有電磁干擾，但現(xiàn)在的屏蔽技術(shù)已經(jīng)非常到位。
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