Najważniejsze cechy technologii zasilaczy impulsowych
1 Gęstość mocy zasilacza impulsowego.
Poprawa gęstości mocy zasilacza impulsowego, uczynienie go zminiaturyzowanym i lekkim to cel, do którego ludzie nieustannie dążą. Jest to szczególnie ważne w przypadku przenośnych urządzeń elektronicznych (takich jak telefony komórkowe, aparaty cyfrowe itp.). Istnieje kilka konkretnych sposobów miniaturyzacji zasilacza impulsowego: jednym z nich jest wysoka częstotliwość. W celu uzyskania dużej gęstości mocy zasilacza należy zwiększyć częstotliwość pracy przetwornicy PWM, zmniejszając tym samym objętość i wagę elementów magazynujących energię w obwodzie. Drugim jest zastosowanie transformatorów piezoelektrycznych. Zastosowanie transformatorów piezoelektrycznych sprawia, że przetwornice mocy wysokiej częstotliwości są lekkie, małe, cienkie i charakteryzują się dużą gęstością mocy. Transformatory piezoelektryczne wykorzystują unikalne właściwości transformacji „napięcie-wibracje” i „wibracje-napięcie” piezoelektrycznych materiałów ceramicznych do przesyłania energii. Jego równoważny obwód jest podobny do szeregowo-równoległego obwodu rezonansowego i jest jednym z gorących punktów badawczych w dziedzinie konwersji mocy. Trzecim jest użycie nowego typu kondensatora. W celu zmniejszenia objętości i masy urządzeń energoelektronicznych należy dążyć do poprawy wydajności kondensatorów, zwiększania gęstości energii oraz badań i opracowywania nowych kondensatorów odpowiednich dla energoelektroniki i systemów zasilania, które wymagają dużej pojemności i małego odpowiednika rezystancja szeregowa (ESR). , mały rozmiar itp.
2. Elementy magnetyczne wysokiej częstotliwości.
W systemie elektroenergetycznym stosuje się dużą liczbę elementów magnetycznych. Materiały, struktura i działanie elementów magnetycznych o wysokiej częstotliwości różnią się od elementów magnetycznych o częstotliwości sieciowej. Jest wiele problemów do zbadania. Materiały magnetyczne stosowane w komponentach magnetycznych o wysokiej częstotliwości muszą charakteryzować się niskimi stratami, dobrą wydajnością rozpraszania ciepła i doskonałą wydajnością magnetyczną. Materiały magnetyczne odpowiednie dla częstotliwości megahercowych przyciągnęły uwagę ludzi, a także opracowano i zastosowano nanokrystaliczne miękkie materiały magnetyczne.
3. Synchroniczna technologia prostowania.
W przypadku niskonapięciowych, wysokoprądowych wyjściowych przetwornic z miękkim przełączaniem, środkiem mającym na celu dalszą poprawę ich wydajności jest próba zmniejszenia utraty stanu włączenia przełącznika. Na przykład technologia prostowania synchronicznego (SR), czyli odwrotne połączenie lampy mocy MOS jest używane jako dioda przełączająca do prostowania zamiast diody Schottky'ego (SBD), co może zmniejszyć spadek napięcia lampy, poprawiając w ten sposób wydajność obwodu.
4. Kompatybilność elektromagnetyczna.
Problem kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) zasilaczy impulsowych o wysokiej częstotliwości ma swoją specyfikę. Di/dt i dv/dt generowane przez półprzewodnikowe urządzenia mocy podczas procesu przełączania będą powodować silne przewodzone zakłócenia elektromagnetyczne i zakłócenia harmoniczne, a także promieniowanie silnego pola elektromagnetycznego (zwykle pola bliskiego). Nie tylko poważnie zanieczyszczają otaczające środowisko elektromagnetyczne, ale także powodują zakłócenia elektromagnetyczne w pobliskim sprzęcie elektrycznym, a także mogą zagrażać bezpieczeństwu znajdujących się w pobliżu operatorów. Jednocześnie obwód sterujący wewnątrz obwodu energoelektronicznego (taki jak przetwornica przełączająca) musi również być w stanie wytrzymać zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez działanie przełączające i zakłócenia elektromagnetyczne w miejscu zastosowania. Wiele uczelni w kraju i za granicą prowadziło badania nad zakłóceniami elektromagnetycznymi i kompatybilnością elektromagnetyczną układów energoelektronicznych i osiągnęło wiele satysfakcjonujących wyników.
