關注事項二:開關電源功率密度
提高開關電源的功率密度,讓它小型化、輕量化,這是人們不斷為之努力追求的目標。其中,開關電源的高頻化也是國際電力電子界研究的熱點之一。開關電源的小型化、減輕重量對于便攜式電子設備(比如移動電話,數字相機等)來說尤為重要。而可以使開關電源小型化的具體辦法分別是:
一、高頻化。我們為了實現開關電源的高功率密度,那么就必須要提高脈沖寬度調制變換器的工作頻率、從而減小在開關電源電路中儲能元件的體積及重量。
二、應用壓電變壓器。開關電源應用壓電變壓器可以讓高頻功率變換器實現輕、小、薄及高功率密度。壓電變壓器它利用了壓電陶瓷材料特有的“電壓-振動”變換及“振動-電壓”變換的性質來傳送能量,它的等效電路就像一個串并聯諧振電路,這也是功率變換領域的研究熱點之一。
三、采取新型電容器。為了減小電力電子設備的體積及重量,我們必須要設法改進開關電源電容器的性能,以此來提高能量密度,并且研究開發適合于開關電源電力電子和電源系統使用的新型電容器,其要求電容量大、等效串聯電阻小、體積小等等。
關注事項三:高頻磁與同步整流技術
在電源系統中需要應用的大量磁元件,高頻磁元件的材料、結構和性能都不同于工頻磁元件,它們還有許多問題是需要研究的。對開關電源中高頻磁元件所用的磁性材料有以下的要求:(1).損耗小、(2).散熱性能好、(3).磁性能優越。
而適用于兆赫級頻率的磁性材料現在也為人們所關注,同樣的,納米結晶軟磁材料也已經在開發應用。
我們在高頻化以后,為了去提高開關電源的效率,必須要開發以及應用軟開關技術。
對于低電壓、大電流輸出的軟開關變換器,我們也要進一步的提高它的效率,措施是要設法降低開關電源中開關的通態損耗。