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大功率高壓電源及開關(guān)電源的發(fā)展趨勢
2023-11-17
一、大功率高壓電源的分類
一般來說,大功率電源可以分為線性電源和開關(guān)電源。
(1)線性電源主要包括工頻變壓器、大功率整流電路、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路等。該方法通過變壓器變換交流電,通過整流電路整流濾波得到直流電壓,通過電壓反饋調(diào)節(jié)輸出電壓得到高精度直流電壓。
(2)開關(guān)電源通過電子技術(shù)實現(xiàn)。首先,電網(wǎng)的輸入交流整流到DC,開關(guān)管由逆變器高頻脈寬調(diào)制信號控制,輸出鋸齒形高頻交流電壓,施加到開關(guān)變壓器的初級。開關(guān)變壓器的次級感應(yīng)出高頻電壓,該電壓被整流和濾波以提供負(fù)載所需的DC電壓,同時防止高頻噪聲干擾負(fù)載。輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制脈寬調(diào)制占空比,達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。
其特點是當(dāng)功率相同時,開關(guān)頻率越高,開關(guān)變壓器的體積越小,但對開關(guān)管的要求越高。開關(guān)變壓器的次級可以具有多個繞組,或者一個繞組可以具有多個抽頭,以獲得所需的輸出。
事實上,已經(jīng)有了具有很高集成度的特殊芯片,這使得外圍電路非常簡單,甚至無需調(diào)試。例如,開關(guān)電源芯片(或模塊)可以通過匹配一些阻容元件和開關(guān)變壓器而制成基本的開關(guān)電源。
(3)根據(jù)不同的要求,在不同的場合使用直流電。線性電源的輸出是線性直流。這項技術(shù)非常成熟。它能實現(xiàn)高穩(wěn)定性、高質(zhì)量、小紋波、無干擾和無噪聲,可用于高要求的場合。其缺點是體積大、重量大、功耗高、轉(zhuǎn)換效率低。這種電源不適合計算機和其他設(shè)備的需要,將逐漸被開關(guān)電源所取代。這是過去使用的傳統(tǒng)線性電源。其次是開關(guān)電源,它會在工作過程中產(chǎn)生大的尖峰干擾和大的紋波。應(yīng)該采取措施。其優(yōu)點是重量輕、容量大、效率高、體積小、熱損失小。它的缺點是噪音大和電磁干擾,但目前的屏蔽技術(shù)已經(jīng)到位。
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