電源知識必讀:開關電源分類有哪些

2014-06-16 09:15 來源:電子信息網(wǎng) 作者:鈴鐺

開關電源的發(fā)展可以說是伴隨著電子器件和變頻技術的雙線推進才得以延續(xù)至今的。設計者們一面進行電子電子設備的開發(fā),一面不斷推進開關變頻技術的革新。這兩條并行線都在推進著開關電源的發(fā)展,目前的開關電源技術主要分為兩大類,AC/DC和DC/DC。AC/DC的模塊化可以說是其自身發(fā)展特性的體現(xiàn),面臨的問題交較多并且較為復雜。DC/DC目前已經(jīng)實現(xiàn)模塊化,生產(chǎn)技術和制造工藝也已經(jīng)比較成熟且具備標準化流程。

DC/DC變換

DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓,也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種,一是脈寬調(diào)制方式Ts不變,改變ton(通用),二是頻率調(diào)制方式,ton不變,改變Ts(易產(chǎn)生干擾)。其具體的電路由以下幾類:

(1)Buck電路——降壓斬波器,其輸出平均電壓U0小于輸入電壓Ui,極性相同。

(2)Boost電路——升壓斬波器,其輸出平均電壓U0大于輸入電壓Ui,極性相同。

(3)Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器,其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui,極性相反,電感傳輸。 (4)Cuk電路——降壓或升壓斬波器,其輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui,極性相反,電容傳輸。

還有Sepic、Zeta電路。上述為非隔離型電路,隔離型電路有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。

AC/DC變換

AC/DC變換是將交流變換為直流,其功率流向可以是雙向的,功率流由電源流向負載的稱為“整流”,功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電,因必須經(jīng)整流、濾波,因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的,同時因遇到安全標準(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、、FCC、CSA),交流輸入側(cè)必須加EMC濾波及使用符合安全標準的元件,這樣就限制AC/DC電源體積的小型化,另外,由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開關動作,使得解決EMC電磁兼容問題難度加大,也就對內(nèi)部高密度安裝電路設計提出了很高的要求,由于同樣的原因,高電壓、大電流開關使得電源工作損耗增大,限制了AC/DC變換器模塊化的進程,因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。

AC/DC變換按電路的接線方式可分為,半波電路、全波電路。按電源相數(shù)可分為,單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。

由于較為穩(wěn)定,相關技術也比較成熟,直流變換是目前電源設計的核心,也是較多設計者采用的開關電源之一。而AC/DC雖然較為復雜但能夠在一定程度上降低電源自身的功耗和發(fā)熱量,并且關于AC/DC我們還有很多值得探索和學習的地方。

開關電源 AC/DC DC/DC

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