A kapcsolóüzemű tápegység technológia legfontosabb jellemzői
1 Kapcsoló tápegység teljesítménysűrűsége.
A kapcsolóüzemű tápegység teljesítménysűrűségének javítása, miniatürizálása és könnyűvé tétele az a cél, amelyet az emberek folyamatosan követnek. Ez különösen fontos a hordozható elektronikus eszközök (például mobiltelefonok, digitális fényképezőgépek stb.) esetében. A kapcsolóüzemű tápegység miniatürizálásának számos specifikus módja van: az egyik a nagyfrekvenciás. A tápegység nagy teljesítménysűrűségének elérése érdekében a PWM konverter működési frekvenciáját növelni kell, ezáltal csökkentve az áramkörben lévő energiatároló alkatrészek térfogatát és tömegét. A második a piezoelektromos transzformátorok alkalmazása. A piezoelektromos transzformátorok alkalmazása lehetővé teszi, hogy a nagyfrekvenciás teljesítményátalakítók könnyűek, kicsik, vékonyak és nagy teljesítménysűrűségűek legyenek. A piezoelektromos transzformátorok a piezoelektromos kerámia anyagok "feszültség-rezgés" transzformációjának és "rezgés-feszültség" transzformációjának egyedülálló tulajdonságait használják az energia átvitelére. Ekvivalens áramköre soros-párhuzamos rezonanciaáramkörhöz hasonló, és az egyik kutatási hotspot az áramátalakítás területén. A harmadik egy új típusú kondenzátor használata. Az erősáramú elektronikai berendezések térfogatának és tömegének csökkentése érdekében meg kell próbálni a kondenzátorok teljesítményének javítását, az energiasűrűség növelését, valamint a nagy kapacitást és kis egyenértéket igénylő teljesítményelektronikához és energiarendszerekhez alkalmas új kondenzátorok kutatását és fejlesztését. soros ellenállás (ESR). , kis méret stb.
2. Nagyfrekvenciás mágneses alkatrészek.
Az energiaellátó rendszerben nagyszámú mágneses alkatrészt használnak. A nagyfrekvenciás mágneses alkatrészek anyaga, szerkezete és teljesítménye eltér a teljesítményfrekvenciás mágneses alkatrészekétől. Sok problémát kell tanulmányozni. A nagyfrekvenciás mágneses alkatrészekben használt mágneses anyagoknak alacsony veszteséggel, jó hőelvezetéssel és kiváló mágneses teljesítménnyel kell rendelkezniük. A megahertz-frekvenciára alkalmas mágneses anyagok felkeltették az emberek figyelmét, és nanokristályos lágymágneses anyagokat is fejlesztettek és alkalmaztak.
3. Szinkron egyenirányító technológia.
Alacsony feszültségű, nagyáramú kimeneti lágykapcsolós konvertereknél a hatékonyság további javítása az, hogy megpróbálják csökkenteni a kapcsoló bekapcsolási veszteségét. Például a szinkron egyenirányító (SR) technológiát, vagyis a teljesítmény MOS cső fordított csatlakozását használják kapcsolódiódaként az egyenirányításhoz a Schottky-dióda (SBD) helyett, ami csökkentheti a cső feszültségesését, ezáltal javítva. az áramkör hatékonysága.
4. Elektromágneses kompatibilitás.
A nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység elektromágneses kompatibilitási (EMC) problémájának megvan a maga sajátossága. A kapcsolási folyamat során a teljesítmény-félvezető eszközök által generált di/dt és dv/dt erősen vezetett elektromágneses interferenciát és harmonikus interferenciát, valamint erős elektromágneses tér (általában közeli tér) sugárzást okoz. Nem csak súlyosan szennyezi a környező elektromágneses környezetet, hanem elektromágneses interferenciát is okozhat a közeli elektromos berendezésekben, és veszélyeztetheti a közelben tartózkodó kezelők biztonságát is. Ugyanakkor a teljesítményelektronikai áramkörön belüli vezérlőáramkörnek (például egy kapcsoló-átalakítónak) is képesnek kell lennie arra, hogy ellenálljon a kapcsolási művelet által generált EMI-nek és az alkalmazási hely elektromágneses zajának. Számos hazai és külföldi egyetem végzett kutatásokat az elektromágneses interferencia és a teljesítményelektronikai áramkörök elektromágneses kompatibilitásával kapcsolatban, és számos örömteli eredményt ért el.
