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2022-05-14 17:18

高频开关电源是如何诞生的?

高频开关电源,也称为开关型整流器SMR,是通过MOSFET或IGBT的高频工作的电源,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。
20世纪60年代大量应用的线性调节器式直流稳压电源,由于它存在着诸多的缺点,如体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压,很难在输出大于5A的场合应用等,已开始被开关调节器式直流稳压电源所取代。





1964年,日本NEO杂志发表了两篇具有指导性的文章:一篇为“用高频技术使AC变DC电源小型化”;另一篇为“脉冲调制用 于电源小型化”。这两篇文章指明了开关调节器式直流稳压电源小型化的研究方向,即一是高频化,二是采用脉冲宽度调制技术。经过近些年的研究、开发取得了良好的结果。
1973年,美国摩托罗拉公司发表了一篇题为“触发起20kHz的革命”的文章,从此在世界范围内就掀起了高频开关电源的开发热潮,并将DC/DC转换器作为开关调节器用于开关电源,使电源的功率密度由1~4 W/in3增加到40~50W/in3。首先被采用的是Buck转换器。
到20世纪80年代中期,Buck、Boost和Buck-Boost转换器也应用到开关电源中。20世纪70年代中期,美国加州理工学院研制出一种新型开关转换器,称为Cuk转换器。Cuk转换器与Buck-Boost转换器互为对偶,也是一种升降压转换器。20世纪80年代中期以后逐渐被应用到开关电源中。
1976年,美国P.W,Clarke研制出一种有变压器的“原边电感式转换器”简称PIC,获得专利,并且也应用到开关电源中。
1977年,Bell实验室在PIC的基础上,研制出有变压器的“单端原边电感式转换器”,简称SEPIC电路,这是一种新的DC/DC单端PWM开关转换器,其对偶电路称为DualSEPIC,或Zeta转换器。
到1989年,人们将SEPIC和Zeta也应用到了开关电源中,使开关电源所采用的DC/DC转换器,增加到6种。通过DC/DC转换器的演化与级联,开关电源所采用的DC/DC转换器已经增加到了14种。用这14种DC/DC转换器作为开关电源的主要 组成部分,就可以设计出使用于不同场所、满足于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各种功率的开关电源。
高频开关电源具有如下特点:
1 性能稳定,质量可靠。
2 整机具有过压,过流,超温,短路,缺相等自动保护报警功能和软启动功能。并可加装时间控制和计算机接口。
3 直流输出波形为高频方波,纹波系数<1%,可提高镀数,拒绝钝化,增强镀层表面的光泽度和镀件暗角的钻芯度。并可减少原材料的损耗,达到电镀行业的各种特殊要求。
4 高频开关电源采用风冷式设计,安装方便。并配有远控装置,操作简单。可以带负载开关机,减少调节的繁琐程序。
5 体积小、重量轻,整机运用了全方位的防腐工艺制作,增强了产品的防腐蚀能力,延长了使用寿命。
6 高效,节能,工作效率达到90%以上,任意电压电流比始终成线性匹配。省去了传统整流器的调压器和主变的损耗,节能在35%以上,大大的减轻了电镀成本,实为表面处理行业最理智的选择。
高频开关电源有如下分类:
(1)按驱动方式分,有自励式和他励式。
(2)按DC/DC变换器的工作方式分:①单端正励式和反励式、推挽式、半桥式、全桥式等;②降压型、升压型和升降压型等。
(3)按电路组成分,有谐振型和非谐振型。
(4)按控制方式分:①脉冲宽度调制(PWM)式;②脉冲频率调制(PFM)式;③PWM与PFM混合式。
(5)按电源是否隔离和反馈控制信号耦合方式分,有隔离式、非隔离式和变压器耦合式、光电耦合式等。
以上这些方式的组合可构成多种方式的开关型稳压电源。因此设计者需根据各种方式的特征进行有效地组合,制作出满足需要的高质量开关型稳压电源。
在国内很多的工业,科研,环保等有需求工业电源的领域,几乎所有的工业电源产品都是来自国外。国外产品不但价格高昂,而且当遇到各种问题的时候,售后以及沟通很不顺畅。当时国内的工业电源品牌屈指可数,品种单一,产品功能少,控制不灵活,不能够满足国内市场的多领域需要。由此“跃迁”牌电源应运而生了。
“跃迁”的物理含义是物质从高能级向低能级转变时,释放出光子的物理过程。在这里我们寓意着“跃迁”人通过不断的积累最终达到突破与重生,同时也寓意着“跃迁”人只要不断的努力,奋发向上,不断的积累,一定能够在电源发展道路上能够有新的突破。
“跃迁”,经过近20年的发展和探索,现在拥有激光电源,高压电源,脉冲电源,真空镀膜电源、射频电源,特种电源等各种工业电源产品,且大部分产品都可定制。产品广泛应用于工业,医疗,军事,科研,通讯,环保节能等多个领域。目前已有数万套电源系统在市场运行。
跃迁坚持以“科技打造精品,诚信铸就未来”的经营原则为电源行业的发展和应用而不懈努力。


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