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开关电源主要名词解释开关电源
.脉宽调制(PulseWidthModulation-PWM)开关全桥ZVSPWM变换器。它也是软开关PWM变换器,适用于大功率、低电压输出。
.高频开关变换器60年代PWM开关变换器的开关频率为20kHz,所用开关器件为功率双极晶体管。
提高开关频率,可以降低变换器的体积、重量,提高功率密度,控制音频噪声,改善动态响应。但为了提局开关频率,先决条件是必须有局频功率晶体管。此外,频率越高,PWM开关(一种硬开关)的开关过程损耗也越大,不能保证高频高效运行。高频功率MOSFET的广泛应用,使开关变换器高频化有了可能,PWM开关变换器的开关频率提高到30kHz以上。80年代软开关变换技术的开发,使局频、局效率开关变换器有可能冏品化。例如:准谐振开关电源,开关频率达到1-10MHz,功率密度达到80W/in3(PWM开关变换器受频率限制,-3W/in3);移相式全桥ZVS-PWM变换器,功率250W以上,-1MHz。但当应用1GBT做开关器件时,开关频率一般只限于2040kHz。但有些高频1GBT如1RGBC30U可工作到300kHz。
.DC/DC开关变换器由直流电源供电时,输送直流功率的开关变换器。它是开关电源的功率电路,包括功率变换及整流滤波两部分。其输出电压可低于或高于输入电压。按输入、输出有无变压器分有隔离、无隔离两类。无隔离变压器的DC/DC变换器的典型拓扑有:
Buck,Boost,BuckBoost,Cuk,Sepic和Zeta六种。其中Buck,Boost和BuckBoost是基本的拓扑。它们的核心部分是T形(或Y形)开关网络。
注:T形开关网络由功率晶体管S、整流二极管D及电感L组成,不同接法得到不同拓扑,如下表,设T形网络三个端点标为a,b及c,中点为o,T形网络的输入(ab)端和输出(cb)端分别接直流电源和并有滤波电容的负载。
拓扑名称串联支路oa并联支路ob串联支路ocBuckBoost
Buck-Boost
.连续导电模式CCM(ContinueousConductingMode)一周期内电感电流(或传送能量的电容电压)始终大于零。
.不连续导电模式DCM(DiscontinueousConductingMode)一周期内上述电量波形不连续。
.Buck变换器又称降压变换器,由简单的电压斩波加LC滤波电路组成。CCM时(下同),理论上其稳态电压比Vo/V=Dv1,D为占空比,故输出电压Vo小于输入电压Vo但输入端电流不连续,而输出端电流连续。
.Boost变换器又称升压变换器,也是斩波和滤波的组合电路,滤波电感接在输入端。理论上电压比Vo/Vi=1/(1D),故输出电压高于输入电压。输入电流连续,适合于做有源功率因数校正电路。但输出电流不连续。Boost电路与Buck电路对偶。
.BuckBoost变换器由电压斩波器和滤波器组成。其特点是依靠电感储能,将功率由电源传送到负载。
稳态电压比Vo/Vi=D/(1-D),输出电压可高于或低于输入电压,。输入和输出电流均不连续。
.Cuk(丘克)变换器Buck-Boost的T形开关网络经过对偶变换可得Cuk变换器的△形(或II形)开关网络。设△网络的三端标号为a、b、c、(c为共地端),贝Uac支路接开关S,bc支路接二极管D,ab(串联)支路接电容C。Cuk变换器与BuckBoost变换器对偶,左半部分电路与Boost类似,右半部分电路与Buck类似,左右两部分用电容耦台。其电压比也是D/(1D),即输出电压可高于或低于输入电压。
但输出电流连续,输入一般串联电感,因此输入电流也连续。Cuk电路的特点是靠耦台电容储能,将功率又电源传送到负载,该电容称为能量传送元件。
1 .Sepic变换器
Sepic变换器左半部分与Boost电路类似,右半部分与BuckBoost类似,中间以电容(传送能量的元件)耦台,Sepic变换器是Cuk变换器的派生电路。
.Zeta变换器Zeta变换器也是Cuk变换器的派生电路。传送能量的元件是电容,与Sepic变换器有类似之处。但左半部分类似Buck-Boost,而右半部分类似Buck。
.单端变换器(Single-EndedConverter)电路形式最简单的有隔离变压器的DC/DC变换器。其主要特征是高频变压器的磁心被单向脉动电流激磁,一周期内磁心中的磁通只在磁滞回线(即BH回线的第一象限)上变化,因而磁心的磁性能不能充分利用。按一周期内激磁方向不同,有正激、
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