关注事项二:开关电源功率密度
提高开关电源的功率密度,让它小型化、轻量化,这是人们不断为之努力追求的目标。其中,开关电源的高频化也是国际电力电子界研究的热点之一。开关电源的小型化、减轻重量对于便携式电子设备(比如移动电话,数字相机等)来说尤为重要。而可以使开关电源小型化的具体办法分别是:
一、高频化。我们为了实现开关电源的高功率密度,那么就必须要提高脉冲宽度调制变换器的工作频率、从而减小在开关电源电路中储能元件的体积及重量。
二、应用压电变压器。开关电源应用压电变压器可以让高频功率变换器实现轻、小、薄及高功率密度。压电变压器它利用了压电陶瓷材料特有的“电压-振动”变换及“振动-电压”变换的性质来传送能量,它的等效电路就像一个串并联谐振电路,这也是功率变换领域的研究热点之一。
三、采取新型电容器。为了减小电力电子设备的体积及重量,我们必须要设法改进开关电源电容器的性能,以此来提高能量密度,并且研究开发适合于开关电源电力电子和电源系统使用的新型电容器,其要求电容量大、等效串联电阻小、体积小等等。
关注事项三:高频磁与同步整流技术
在电源系统中需要应用的大量磁元件,高频磁元件的材料、结构和性能都不同于工频磁元件,它们还有许多问题是需要研究的。对开关电源中高频磁元件所用的磁性材料有以下的要求:(1).损耗小、(2).散热性能好、(3).磁性能优越。
而适用于兆赫级频率的磁性材料现在也为人们所关注,同样的,纳米结晶软磁材料也已经在开发应用。
我们在高频化以后,为了去提高开关电源的效率,必须要开发以及应用软开关技术。
对于低电压、大电流输出的软开关变换器,我们也要进一步的提高它的效率,措施是要设法降低开关电源中开关的通态损耗。