电源开关原理和应用.pdf

开关电源原理及其应用开关电源原理及其应用 开关电源原理及其应用开关电源原理及其应用 维修技术培训资料 更多同类资料请访问 《这方热土》专栏 本资料只要不是用于商业目的，允许自由转载使用，否则追诉侵权责任。 站长 编著 第一部分第一部分：功率电子器件：功率电子器件 第一部分第一部分：：功率电子器件功率电子器件 第一节第一节：功率电子器件：功率电子器件及其应用要求及其应用要求 第一节第一节：：功率电子器件功率电子器件及其应用要求及其应用要求 功率电子器件大量被应用于电源、伺服驱动、变频器、电机保护 器等功率电子设备。这些设备都是自动化系统中必不可少的，因此， 我们了解它们是必要的。 近年来，随着应用日益高速发展的需求，推动了功率电子器件的 制造工艺的研究和发展，功率电子器件有了飞跃性的进步。器件的类 型朝多元化发展，性能也越来越改善。大致来讲，功率器件的发展， 体现在如下方面： 1． 器件能够快速恢复，以满足越来越高的速度需要。以开关电源 为例，采用双极型晶体管时，速度可以到几十千赫；使用MOSFET 和IGBT，可以到几百千赫；而采用了谐振技术的开关电源，则 可以达到兆赫以上。 2． 通态压降 （正向压降）降低。这可以减少器件损耗，有利于提 高速度，减小器件体积。 3． 电流控制能力增大。电流能力的增大和速度的提高是一对矛盾， 目前最大电流控制能力，特别是在电力设备方面，还没有器件 能完全替代可控硅。 4． 额定电压：耐压高。耐压和电流都是体现驱动能力的重要参数， 特别对电力系统，这显得非常重要。 5． 温度与功耗。这是一个综合性的参数，它制约了电流能力、开 关速度等能力的提高。目前有两个方向解决这个问题，一是继 续提高功率器件的品质，二是改进控制技术来降低器件功耗， 比如谐振式开关电源。 总体来讲，从耐压、电流能力看，可控硅目前仍然是最高的，在 某些特定场合，仍然要使用大电流、高耐压的可控硅。但一般的工业 自动化场合，功率电子器件已越来越多地使用MOSFET 和IGBT，特别 是IGBT 获得了更多的使用，开始全面取代可控硅来做为新型的功率 控制器件。 第二节第二节：功率电子器件概览：功率电子器件概览 第二节第二节：：功率电子器件概览功率电子器件概览 一． 整流二极管： 1 二极管是功率电子系统中不可或缺的器件，用于整流、续流等。 目前比较多地使用如下三种选择： 1． 高效快速恢复二极管。压降 0.8-1.2V，适合小功率，12V左 右电源。 2． 高效超快速二极管。0.8-1.2V，适合小功率，12V左右电源。 3． 肖特基势垒整流二极管 SBD。0.4V，适合 5V等低压电源。缺 点是其电阻和耐压的平方成正比，所以耐压低 （200V 以下）， 反向漏电流较大，易热击穿。但速度比较快，通态压降低。 目前SBD的研究前沿，已经超过 1万伏。 二．大功率晶体管 GTR 分为： 单管形式。电流系数：10-30。 双管形式——达林顿管。电流倍数：100-1000。饱和压降大， 速度慢。下图虚线部分即是达林顿管。