开关电源的分类介绍
现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。本书要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电 源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压(精电)。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关 电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直 流开关电源的分类。
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) I+ t1 _7 |0 p3 O, |* `' @ 直流DC/DC转换器按输人与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离 式DC/DC转换器。
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隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器 有双管正激式(DoubelTransistor Forward Converter),双管反激式(Double Transistr F1yback Converter)、推挽式(Push-Pu11 Converter) 和半桥式(Ha1f-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Fu11-Bridge Converter)。
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, u$ g+ r0 o: F( B m A( U/ c 非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器 ,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种 单管DC/DC转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换 器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Fu11-Bridge Converter)。
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( R3 D( v" s% T4 d: [ 隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电气隔离时,通常采用变压器来实现,由于变压器具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用 范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。
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在功率开关管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。所以开关管数越多,DC/DC转换器的输出功率越 大,四管式比两管式输出功率大一倍,单管式输出功率只有四管式的1/4。/ z5 A7 O6 k9 p4 X( z
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非隔离式转换器与隔离式转换器的组合,可以得到单个转换器所不具各的一些特性。
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按能量的传输来分,DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器,既可以从电源侧向负载侧传输功率,也可 以从负载侧向电源侧传输功率。
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, J9 K1 @ _5 R" b/ o# d u$ J DC/DC转换器也可以分为自激式和他控式。借助转换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期性开关的转换器,叫做自激式转换器,如洛耶尔 (Royer)转换器就是一种典型的推挽自激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号,是由外部专门的控制电路产生的。j
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按照开关管的开关条件,DC/DC转换器又可以分为硬开关(Hard Switching)和软开关(Soft Switching)两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是在承受电压或流过电流的情况下,开通或关断电路的,因此在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗,即所谓的开关损耗(Switching loss)。当转换器的工作状态一定时开关损耗也是一定的,而且开关频率越高,开关损耗越大,同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡,带来附加损耗,因此,硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching, ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的开关器件,它有较高的开关速度,但同时也有较大的寄生电容。它关断时,在外电压的作用下, 其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。绝缘栅双极性晶体管(Insu1ated Gate Bipo1ar tansistor,IGBT)是一种复合开关器件,关断时的电流拖 尾会导致较大的关断损耗,如果在关断前使流过它的电流降到零,则可以显着地降低开关损耗,因此IGBT宜采用零电流(ZCS)关断方式。IGBT在 零电压条件下关断,同样也能减小关断损耗,但是MOSFET在零电流条件下开通时,并不能减小容性开通损耗。谐振转换器(ResonantConverter ,RC)、准谐振转换器(Qunsi-Tesonant Converter,QRC)、多谐振转换器(Mu1ti-ResonantConverter,MRC)、零电压开关PWM转换器(ZVS PWM Converter)、零电流开关PWM转换器(ZCS PWM Converter)、零电压转换(Zero-Vo1tage-Transition,ZVT)PWM转换器和零电流转换(Zero- Vo1tage-Transition,ZVT)PWM转换器等,均属于软开关直流转换器。电力电子开关器件和零开关转换器技术的发展,促使了高频开关电源的发 展。
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开关电源有哪些
一、按照用途分类 1. 通讯开关电源:适用于通讯设备,如交换机、光端机等。2. 电力开关电源:用于电力系统,为设备提供稳定的电源供应。3. 工业开关电源:为工业自动化设备和仪器仪表提供电源。4. 消费电子开关电源:为家用电器、数码产品等提供适配的电源。二、按照电路结构分类 1. 正激式开关电源:采...
开关电源有哪些种类
1. 通用开关电源:适用于多种电子设备,如计算机、家用电器等。2. 专用开关电源:针对特定设备或系统设计的电源,如服务器电源、通信设备电源等。二、按照输出特性分类 1. 稳压电源:输出电压稳定,不受输入电压和负载变化的影响。2. 恒流电源:输出电流恒定,适用于对电流要求严格的设备。三. 按照结构...
开关电源有哪几种类型?解析开关电源的分类和特点
按照输出电压分类1、低压开关电源低压开关电源是指输出电压在5V以下的开关电源。它主要应用于电子设备中的数字电路、模拟电路、微处理器、单片机等,具有输出电压稳定、效率高、体积小等特点。2、中压开关电源中压开关电源是指输出电压在5V-50V之间的开关电源。它主要应用于工业自动化、通讯设备、LED照明等...
开关电源分类及区别
1)按技术、开关管的连接方式、电源技术划分,开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间,属于降压式稳压电路;而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的,类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。(2)按激励方式,开关电源可分...
【开关电源种类】开关电源一般怎么分类 开关电源类型
开关电源可分为AC\/DC和DC\/DC两大类,DC\/DC变换器现已实现模块化,设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化;AC\/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。DC\/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种...
【开关电源种类】开关电源一般怎么分类 开关电源类型
开关电源主要分为AC\/DC和DC\/DC两大类。DC\/DC变换器设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,而AC\/DC变换器因其自身的特性,在模块化进程中遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。DC\/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。斩波器有两种工作方式:一是脉宽调制方式,Ts不...
开关电源有哪些类型?
按照使用领域,开关电源可以分为工业级、商业级和消费级。工业级开关电源适用于工业生产、自动化控制等领域,具有高可靠性、高稳定性的特点。商业级开关电源适用于商业、办公等领域,具有高效率、低噪音的特点。而消费级开关电源则适用于家庭、个人使用,具有小型化、便捷化的特点。总之,开关电源的分类方式...
开关电源主要分类
开关电源技术领域的发展与电力电子器件的创新与开关变频技术的推进密切相关。每年,开关电源市场以两位数的增长率蓬勃发展,不断向轻便、小型化、薄型化、低噪音、高可靠性和抗干扰性方向迈进。从分类来看,开关电源主要分为AC\/DC和DC\/DC两大类。微型低功率开关电源正逐渐成为主流,其走向大众化和微型化...
开关电源有什么用开关电源的特点与分类介绍
二、开关电源的分类 根据应用领域的不同,开关电源可以分为以下几种类型:通信开关电源:通信开关电源广泛应用于通信基站、无线电台等通信设备中。这种开关电源具有稳定的输出性能和宽工作温度范围,能够满足通信设备的高要求。工业开关电源:工业开关电源广泛应用于工业控制领域,如工控机、变频器、PLC等设备。
开关电源的分类有哪些呢?
开关电源的分类是多样化的,包括了直流开关电源、交流开关电源、半波整流开关电源、全波整流开关电源等。每种分类都各有其特点和应用场合。直流开关电源以其高效、稳定、体积小等优势,广泛应用于各种电子设备中。而交流开关电源则通过将市电转换为直流电,为电子产品提供稳定、可靠的电源供应。半波整流和全...