Rozwój i trend zasilaczy impulsowych prądu stałego
Samowzbudny, oscylacyjny tranzystor push-pull z pojedynczym transformatorem DC wynaleziony przez GH. Roger w 1955 roku to początek realizacji obwodów sterujących konwersją wysokiej częstotliwości. W 1957 r. Jen Sen ze Stanów Zjednoczonych wynalazł samowzbudny podwójny transformator typu push-pull, w 1964 r. amerykańscy naukowcy zaproponowali ideę anulowania szeregowego przełączania zasilania transformatora częstotliwości mocy, co uzyskało fundamentalny sposób na zmniejszenie wielkość i waga zasilacza.
W 1969 roku, w związku z poprawą napięcia wytrzymywanego tranzystorów krzemowych dużej mocy i skróceniem czasu powrotu diody do tyłu, ostatecznie wykonano zasilacz impulsowy 25 kHz.
Obecnie zasilacze impulsowe są szeroko stosowane w prawie wszystkich urządzeniach elektronicznych, takich jak różne urządzenia końcowe i urządzenia komunikacyjne zdominowane przez komputery elektroniczne ze względu na ich niewielkie rozmiary, niewielką wagę i wysoką wydajność. tryb zasilania.
Spośród dostępnych obecnie na rynku zasilaczy impulsowych do praktycznego zastosowania trafiły zasilacz 100kHz wykonany z tranzystorów bipolarnych oraz zasilacz 500kHz wykonany z MOS-FET, ale ich częstotliwość wymaga dalszej poprawy.
Aby zwiększyć częstotliwość przełączania, konieczne jest zmniejszenie strat przełączania, a aby zmniejszyć straty przełączania, wymagane są szybkie elementy przełączające.
Jednak wraz ze wzrostem prędkości przełączania mogą być generowane przepięcia lub szumy z powodu rozproszonej indukcyjności i kondensatorów w obwodzie lub zmagazynowanego ładunku w diodach. W ten sposób nie tylko wpłynie to na otaczający sprzęt elektroniczny, ale także znacznie zmniejszy niezawodność samego zasilacza.
Wśród nich, aby zapobiec przepięciom napięciowym występującym przy otwieraniu i zamykaniu wyłącznika, można zastosować bufory RC lub LC, a dla przepięć prądowych spowodowanych zmagazynowanym ładunkiem diody, bufor magnetyczny wykonany z amorficznego można zastosować rdzeń magnetyczny.
Jednak dla wysokich częstotliwości powyżej 1MHz należy zastosować obwód rezonansowy, aby napięcie na przełączniku lub prąd płynący przez przełącznik był sinusoidą, co może nie tylko zmniejszyć straty przełączania, ale także kontrolować występowanie przepięć. Ta metoda przełączania nazywana jest przełączaniem rezonansowym.
Obecnie badania nad tego rodzaju zasilaczami impulsowymi są bardzo aktywne, ponieważ metoda ta może teoretycznie zredukować straty przełączania do zera bez znacznego zwiększania szybkości przełączania, a szum jest również niewielki, co ma stać się jednym z wysokich częstotliwości zasilacza impulsowego. główna droga.
Obecnie wiele krajów na świecie pracuje nad praktycznymi badaniami przetworników wieloterahercowych.
