高频开关电源工作原理是什么?高频开关电源发展史介绍!

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一、开发高频开关电源


线性调节器直流稳压电源广泛应用于20世纪60年代，由于体积重量大等缺点，难以实现小型化、损耗大、效率低、输出输入公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压，输出难度大于5A开关调节器式直流稳压电源已取代场合应用等。


1964年，日本NEO该杂志发表了两篇具有指导性的文章：一篇是利用高频技术频技术AC变DC另一篇文章是脉冲调制 在电源小型化方面。编码器，解码器，转换器本文指出了开关调节器直流稳压电源小型化的研究方向，即高频和脉冲宽度调节技术。近10次 年的研发取得了良好的成果。


1973年，美国摩托罗拉公司发表了一篇题为触发20的文章kHz革命文章从此在世界范围内掀起了高频开关电源的发展热潮DC/DC开关电源采用转换器作为开关调节器，使电源的功率密度从1~4 W/in3增加到40～50W/in三、首先采用 的是Buck转换器。


到20世纪80年代中期，Buck、Boost和Buck￣Boost开关电源应用于开关电源。调制解调器 - IC 和模块加州理工学院于20世纪70年代中期开发 一种新型开关转换器叫做Cuk转换器(以发明人为基础S1obodan Cuk姓名)。Cuk转换器与Buck-Boost转换器是对偶的，也是一种升降压 转换器。80年代中期以后，开关电源逐渐应用。


1976年，美国P.W，Clarke开发了一种有变压器的原边电感转换器(Primary Inductance Converter)简称PIC，获得专利，应用于开关电源。


1977年，Bell实验室在PIC在变压器的基础上，开发了单端原边电感转换器(Single-Ended Primary Inductance Converter)，简称(有变压器SEPIC这是一种新的电路DC/DC单端PWM对偶电路称为开关转换器DualSEPIC，或Zeta转换器。


到1989年，人们将SEPIC和Zeta也应用于开关电源，使用开关电源DC/DC转换器，增加到6种 。模拟开关，多路复用器，多路分解器通过DC/DC转换器的演变和级联，开关电源使用DC/DC已将转换器增加到14种。用这14种DC/DC转换器是开关电源的主要转换器 组成部分可设计各种功率的开关电源，用于不同的地方，满足不同的性能要求和用途。


二、概述高频开关电源的工作原理


高频开关电源的工作原理是功率变换。


当开关S关闭时，电流通过电感L，在负载RL两端产生输出电压。由于输入电压的极性，二次管VD当L储存能量时，它处于反向配置。当开关S打开时，电感L的磁场极性发生变化，通过负载储存在L中的能量RL释放，二极管VD负载两端的电压极性保持不变。二级管VD1因其在电路中的作用而被称为续流二极管。


当开关S关闭时，输入电路有电流输入，当开关打开时，电流突然终止。但由于电感L和续流二次管VD1.输出电流是连续的。电感L和电容C也起到滤波的作用，从而使RL上部电压更平滑。


在实际应用中，开关使用开关晶体管。同时，在图-1电路中，输入输出电路之间缺乏安全隔离措施，因此高频变压器一般用作隔离装置　。


VT1.一开关晶体管，其基极为方波S1控制。S一是高电平时，VT1导通，在变压器T的初级产生电源，并储存能量。由于变压器的次级与初级相同，所有数量也传输到变压器的次级。电流通过正偏置的二次管VD2和电感L，能量传递给负载RL，同时，存储在电感L中的能力。此时，二极管VD1处于反向偏置。


当S一是低电平时，VT1.变压器T绕组中的电压反向，二极管VD截止日期，续流二极管VD1导通，存储在电感L中的能量继续传递给负载RL。


显然，输出电压VRL=V2×Ton/T=V2×X　　其中X=Ton/T为占空比;Ton为VT1的导通时间改变脉冲占空比δ，输出电压(或电流)可以改变。


由此可见，开关电源是一种功率转换装置　。


以上简要介绍了高频开关电源的工作原理。读者不难看出，它是集功率转移技术和脉宽调制技术于一体的高科技产品，是当代电力电子理论发展的最新体现。一经问世，就受到广泛关注，发展迅速。在国际上，高频开关电源在直流电源领域一直处于无可争议的首位。以北京浩源电力设备有限公司为代表的国内HY一系列高频开关电源也异军突起，以优异的性能、可靠的品质和完善的服务与各种国际品牌共舞市场经济舞台。


电网供电经EMI滤波后。然后通过硅桥整流和滤波电路进行滤波，成为直流。在这里，滤波电路只使用一个电路C1代表。辅助电源通过整流滤波将交流电转化为低压直流电，并向控制电路供电。MOS管V1和V2作为开关元件。控制电路产生可调方波，脉冲宽度固定频率(PWM)。该方波控制V1和V导通与关断。

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