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開關(guān)電源的發(fā)展史

文章出處:網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時間:2013-12-24 21:00:00【

開關(guān)電源(是開關(guān)穩(wěn)壓線性電源和簡稱)取代線性電源(是晶體管線性穩(wěn)壓電源的簡稱)已有30多年的歷史,最早出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源,其主電路拓樸與線性電源相仿,但功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)。之后,脈寬調(diào)制(PWM)控制技術(shù)有了發(fā)展,用以控制開關(guān)變換器,由此得到了PWM開關(guān)電源,它的特點是使用20KHz脈沖頻率或脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制。PWM開關(guān)電源的效率可達(dá)65%~70%,而線性電源的效率只有30%~40%。在發(fā)生世界性能源危機(jī)的年代,電源效率引起了人們的廣泛關(guān)注。線性電源工作于工頻,因此用工作頻率為20KHz的PWM開關(guān)電源替代它,可大幅度節(jié)約能源,這在電源技術(shù)發(fā)展史上譽為“20KHz革命”。隨著ULSI芯片尺寸的不斷減小,電源的尺寸與微處理器相比要大得多,但航天,潛艇,野外作業(yè)設(shè)備,通信便攜設(shè)備更需要小型化,輕量化的電源,因此對開關(guān)電源提出了小型輕量要求,包括磁性元件和電容的體積、質(zhì)量要小。此外,要求開關(guān)電源效率更高,性能更好

盡管我國技術(shù)發(fā)展水平與國際先進(jìn)水平平均有5-10年差距,但從我國開關(guān)電源的發(fā)展過程可以了解國際開關(guān)電源發(fā)展的一個側(cè)面。20世紀(jì)70年代起,我國在黑白電視機(jī)、中小型計算機(jī)中開始應(yīng)用5V、20-200A、20KHz的AC-DC開關(guān)電源。20世紀(jì)80年代,AC-DC開關(guān)電源進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用階段,并開發(fā)研究了0.5~5MHz準(zhǔn)諧振型軟開關(guān)電源.20世紀(jì)80年代中期,我國通信(如程控交換機(jī))電源在AC-DC及DC-DC開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域中所占比重還比較低.20世紀(jì)80年代末期,我國通信電源大規(guī)模更新?lián)Q代,傳統(tǒng)的鐵磁穩(wěn)壓-整流電源和晶閘管被相控穩(wěn)壓電源所取代,并開始在辦公室自動化設(shè)備中得到應(yīng)用.在工業(yè)應(yīng)方面,開關(guān)電源在鍋爐火焰控制、繼電保護(hù)、激光、彩色TV、離子管燈絲發(fā)射電流調(diào)節(jié)、離子注射機(jī)、鹵鎢燈控制等系統(tǒng)中均有應(yīng)用。20世紀(jì)90年代,中、小型(500W以下)AC-DC和DC-DC開關(guān)電源的特點是:高頻化(開關(guān)頻率達(dá)300~400KHz),以達(dá)到高功率密度的目的;體積小、質(zhì)量輕;力求高效和高可靠性;低成本;低輸出電壓(≤3V);AC輸入端具有高功率因數(shù)等。

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