怎样理解开关电源?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/27 01:21:27
怎样理解开关电源?
怎样理解开关电源?
怎样理解开关电源?
开电源指将电源接入一个闭合回路中,使其输出电能,关电源自然就是不把电源接入一个闭合回路中,不使其输出电能.
21 世纪我国通讯，信息，家电和国防等領域的电源普遍采用高频开关电源，
相控电源将逐渐被淘汰。国内开关电源技术的发展，基本上起源於20 世纪70 年
代末和80 年代初。当时引进的开关电源技术在高等院校和一些科研院所停留在
试验开发和教学阶段。20 世纪80 年代中期开关电源产品开始推广和应用。20 世<...
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21 世纪我国通讯，信息，家电和国防等領域的电源普遍采用高频开关电源，
相控电源将逐渐被淘汰。国内开关电源技术的发展，基本上起源於20 世纪70 年
代末和80 年代初。当时引进的开关电源技术在高等院校和一些科研院所停留在
试验开发和教学阶段。20 世纪80 年代中期开关电源产品开始推广和应用。20 世
纪80 年代开关电源的特点是采用20KHz，脉宽调制（PWM）技术，效率可达
65%-70%。总之，高效率，小型化，集成化，智慧化以及高可靠性是大势所趋，
也是今后的主要发展方向。
电子装置的小型轻量化关键是供电电源的小型轻量化，因此，需要尽量可能
地降低电源电路中地耗损。开关电源基本是半导体器件的开关工作，从原理上讲
是降低耗损的，但是半导体开关工作也必然存在著开关耗损，而且耗损随著开关
频率成比例地增加。另一方面，开关电源中必须采用变压器、电抗器等磁性元件
以及平滑濾波用的电容元件，开关频率高，可使这些元件小型化，然而，开关频
率提高时，这些元件的耗损也随之增加。
目前的开关电源中采用双击型晶体管时，开关频率高达100KHz，采用
MOSFET 时，开关频率500KHz。为提高开关频率必须减小开关耗损，随之需要
采用高速开关元件。然而，电源高速开关工作时，电路中存在的分布电感与电
容，会由於二极管储积电荷的影响产生浪涌电源与噪声，不但影响周围电子设备
的工作，而且也使电源本身的可靠性显著地降低。
为防止开关工作产生地噪声，要采用RC 或LC 吸收电路，对於二极蓄积电
荷的影响产生浪涌电源需要采用非晶体磁芯、矩形磁性地磁吸收电路。然而，对
於MHZ 以上的开关工作频率可利用谐振电路，加在开关兩端的电压或通过开关
的电流为正弦波，这样，减少开关正弦波的同时可抑制浪涌电压，这种工作方式
称为谐振开关方式,谐振开关方式可以极大地提高开关速度，原理上开关耗损为
零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种最有效的方式。采用谐正方
式的几MHZ 变换器已实用化，美国已研制成功20MHZ 以上工作频率的变换器，
有效利用磁性元件对於提高开关电源技术是极其重要的。作为高可靠性控制元件
是磁性放大器，而非晶磁芯在此起著关键性作用。然而，开关频率达到MHZ 以
上时，期待著开发几um 厚膜非晶磁材料。开关电源的高频率化也需要采用非晶
磁芯的吸收电路。另外，采用高频铁氧体磁芯於准晶质超急冷磁性作为主变压器
的磁芯也需要研制。开关电源的集成与小型化正在变为现实，目前正在研制开尬
主开关与控制电路集成与同一晶片的集成模块。然而，把功率开关与控制电路包
括反馈电路都集成与同一晶片上，必须解决电气隔離与绝缘的问题,目前，世界各
国正在大力研制开发新型开关电源，因这是节约能源的重要举措。为了赶上和超
过世界先进水准，国内很多单位正在研制和应用，不断地向高频化，线路简单化
和控制电路集成方向发展。
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