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反转式串联开关电源反转式串联开关电源与一般串联式开关电源的区别是,这种反转式串联开关电源输出的电压是负电压,正好与一般串联式开关电源输出的正电压极性相反;并且由于储能电感L只在开关K关断时才向负载输出电流,因此,在相同条件下,反转式串联开关电源输出的电流比串联式开关电源输出的电流小一倍。
开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了开关电源的发展前进,每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。另外,开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
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从公式2可以看出,减小开关节点的回路面积会有效降低电磁干扰水平。如果回路面积减小为原来的3倍,电磁干扰会降低9.5dB,如果减小为原来的10倍,则会降低20 dB。设计时,从化图4和图5所示的两个回路节点的回路面积着手,细致考虑器件的布局问题,同时注意铜线连接问题。尽量避免同时使用PCB的两面,因为通孔会使电感显着,进而带来其他问题。恰当放置高频输入和输出电容器的重要性常被忽略。若干年以前,我所在的公司曾把我们的产品设计转让给国外制造商。结果,我的工作职责也发生了很大变化,我成了一名顾问,帮助电源设计新手解决文中提到的一系列需要权衡的事宜及其他众多问题。这里有一个含有集成镇流器的离线式开关的设计例子:设计人员希望降低终功率级中的电磁干扰。我只是简单地将高频输出电容器移动到更靠近输出级的位置,其回路面积就大约只剩原来的一半,而电磁干扰就降低了约 6dB。而这位设计者显然不太懂得其中的道理,他称那个电容为“魔法帽子”,而事实上我们只是减小了开关节点的回路面积。
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软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching,ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的开关器件,它有较高的开关速度,恒流电源报价,但同时也有较大的寄生电容。它关断时,在外电压的作用下, 其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。
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