Развитие и тенденции импульсного источника питания постоянного тока
Однотрансформаторный преобразователь постоянного тока с самовозбуждающимся двухтактным транзистором, изобретенный GH. Роджера в 1955 году, это начало реализации схем управления высокочастотным преобразованием. В 1957 году Джен Сен из США изобрел двухтактный двойной трансформатор с автовозбуждением, в 1964 году американские ученые предложили идею отказа от последовательного включения питания трансформатора промышленной частоты, что дало фундаментальный способ снижения размер и вес блока питания.
В 1969 г., в связи с улучшением выдерживаемого напряжения мощных кремниевых транзисторов и сокращением времени обратного восстановления диодов, наконец был изготовлен импульсный источник питания 25 кГц.
В настоящее время импульсные источники питания широко используются практически во всем электронном оборудовании, таком как различное оконечное оборудование и коммуникационное оборудование, в котором доминируют электронно-вычислительные машины из-за их небольшого размера, легкого веса и высокой эффективности. режим мощности.
Среди импульсных источников питания, представленных в настоящее время на рынке, на практике используются блок питания 100 кГц на биполярных транзисторах и источник питания 500 кГц на МОП-транзисторах, но их частота нуждается в дальнейшем улучшении.
Для увеличения частоты коммутации необходимо уменьшить коммутационные потери, а для уменьшения коммутационных потерь требуются быстродействующие коммутационные компоненты.
Однако при увеличении скорости переключения могут возникать выбросы напряжения или шум из-за распределенной индуктивности и конденсаторов в цепи или накопленного заряда в диодах. Таким образом, это не только повлияет на окружающее электронное оборудование, но и значительно снизит надежность самого источника питания.
Среди них для предотвращения всплеска напряжения, возникающего при размыкании и замыкании ключа, могут использоваться RC- или LC-буферы, а для всплеска тока, вызванного накопленным зарядом диода, — магнитный буфер из аморфного можно использовать магнитопровод.
Однако для высоких частот выше 1 МГц следует использовать резонансный контур, чтобы напряжение на переключателе или ток через переключатель были синусоидальными, что может не только уменьшить потери при переключении, но и контролировать возникновение скачков напряжения. Такой метод переключения называется резонансным переключением.
В настоящее время исследования такого рода импульсных источников питания очень активны, потому что этот метод теоретически может снизить коммутационные потери до нуля без значительного увеличения скорости коммутации, а шум также мал, что, как ожидается, станет одним из высоких частоты импульсного источника питания. Главный путь.
В настоящее время во многих странах мира ведутся практические исследования мультитерагерцовых преобразователей.
