什么是高频开关电源?
高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。
20世纪60年代大量应用的线性调节器式直流稳压电源,由于它存在着以下诸多的缺点,如体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压,很难在输出大于5A的场合应用等,已开始被开关调节器式直流稳压电源所取代。
1964年,日本NEO杂志发表了两篇具有指导性的文章:一篇为“用高频技术使AC变DC电源小型化”;另一篇为“脉冲调制用 于电源小型化”。这两篇文章指明了开关调节器式直流稳压电源小型化的研究方向,即一是高频化,二是采用脉冲宽度调制技术。经过将近10 年的研究、开发取得了良好的结果。
1973年,美国摩托罗拉公司发表了一篇题为“触发起20kHz的革命”的文章,从此在世界范围内就掀起了高频开关电源的开发热潮,并将DC/DC转换器作为开关调节器用于开关电源,使电源的功率密度由1~4 W/in3增加到40~50W/in3。首先被采用 的是Buck转换器。
到20世纪80年代中期,Buck、Boost和Buck ̄Boost转换器也应用到开关电源中。20世纪70年代中期,美国加州理工学院研制 出一种新型开关转换器,称为Cuk转换器(是以发明人S1obodan Cuk的姓来命名的)。Cuk转换器与Buck-Boost转换器互为对偶,也是一种升降压 转换器。20世纪80年代中期以后逐渐被应用到开关电源中。
1976年,美国P。W,Clarke研制出一种有变压器的“原边电感式转换器”(Primary Inductance Converter)简称PIC,获得专利,并且也应用到开关电源中。
1977年,Bell实验室在PIC的基础上,研制出有变压器的“单端原边电感式转换器”(Single-Ended Primary Inductance Converter),简称(有变压器的)SEPIC电路,这是一种新的DC/DC单端PWM开关转换器,其对偶电路称为DualSEPIC,或Zeta转换器。
到1989年,人们将SEPIC和Zeta也应用到了开关电源中,使开关电源所采用的DC/DC转换器,增加到6种 。到目前为止,通过DC/DC转换器的演化与级联,开关电源所采用的DC/DC转换器已经增加到了14种。用这14种DC/DC转换器作为开关电源的主要 组成部分,就可以设计出使用于不同场所、满足于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各种功率的开关电源。
高频开关电源的高频是什么意思,有什么具体含义?
高频开关电源的振荡频率一般几十KHZ,是相对普通50HZ的低频而言。
“高频”就是较高的频率,指每秒钟振荡的次数,以高频开关电源的专用芯片TL494来说,它的基准振荡频率为25KHZ,频率比传统的50HZ电源高了500倍。高频开关电源有着很多优点:
1、体积小、重量轻。老式100来瓦的电器,仅仅电源部分的大电源变压器就有几斤重,占机箱很大一个位置。而开关电源只有几百克,巴掌大一小块。
2、节约材料。开关电源节约了大量的铜、铁。
3、稳定可靠。开关电源有多重保护措施,传统电源基本就是保险丝了。
4、电压调整范围宽,轻松就能实现大范围电压调整,传统电源就不可比拟了。
5、开关电源能效比高。
6、开关电源消除了传统电源讨厌的50周交流声。
开关电源有如此多的优点,已经越来越广泛的应用逐步取代了传统电源。
高频开关电源主要功能
台 兴高频开关电源主要功能
(1)通过MODEM和电话网与监控中心通信,从通信口读取高频开关电源的信息;
(2)测量模块的输出电流和电压、直流母线电流和电压、电源的输出电流和电压、电池充放电电流和电压等;
(3)控制电源的输出电流和稳流,控制电源的开关机等;
(4)控制高频开关电源实现对蓄电池浮充、均充方式的自动转换;
(5)控制硅链的自动或手动投切,保证控制母线的稳压精度,进而保证微机和晶体管保护用电的可靠性,防止造成保护误动;
(6)调节充电限流值和总输出电流稳流值;
(7)具有本地和远程控制方式,采用密码允许或禁止方式操作,以增强系统运行可靠性。
高频开关电源的系统容量有几部分组成
高频开关电源系统通常由4个部分组成:交流配电模块、整流模块、直流配电模块和集中监控模块。1.交流配电模块对交流电源进行处理、保护、监测并与整流模块接口。2.整流模块将交流电变为直流电。3.直流配电模块负责向直流负载供电。4.集中监控模块用于对交流输入电源、整流模块、输出电源及蓄电池组进行智能管理,并实现数据监测、定值设定、越限报警。还设有RS-232CT、RS-485串行通讯接口,以实现遥信、遥测、遥调和遥控。高频开关电源定义:高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。