开关电源的新技术

 1 微 型 化 技 术

  开 关 頻 率与 损耗 决 定 开 关 电 源 体 积 的 主 要 因 素 是 电 抗 器 、 变 压 器 等 磁 性 器 件 和 平 滑 电 容 器 · 若 提 高 开 关 电 源 的 开 关 蘋 率 ， 这 些 器 件 就 会 小 型 化 然 而 开 关 频 率 提 高 时 不 但 有 磁 损 耗 ， 而 且 电 路 的 损 耗 也 会 增 大 。 一 般 来 说损耗随 着 开 关 頻 率 成 比 倍 地 增 加 · 

 2 软 开 关的 应 用 与 同 步 整 流 谐 振 或 者 软 开 关 等 方 式 可 有 效 地 降 低 伴 随 着 高 频 化 带 来 的 损 耗 这 时 ， 开 关 损 耗 只 不过 是 全 部 损 耗 中 的 一 部 分 ． 若 在 高 频 领 域 磁 性 器 件 的 损 耗 所 占 的 比 例 较 大 。 开 发 低 电 压 的 集 成 电 路 是 一 种 趋 势 ， 因 此 ， 低 压 大 电 流 的 电 源 显 得 非 常 重 要 。 对 于 这 样 的 电 源 ， 一 极 管正 向 压 降 引 起 的 攛 耗 几 乎 占 总 损 耗 的 一 半 ， 为 此 希 望 采 用 FET 构 成 同 步 整 流 方 式 。 然而 ， 采 用 FET 时 ， 由 于 管 内 二 极 管 的 恢 复 特 性 与 变 压 器 漏 感 等 的 影 响 ， 提 高 频 率 是 有 限的 ， 对 于 目 前 的 技 术 ， 开 关 率 为 300kH2 左 右 · 除 了 损 耗 与 开 关 蘋 率 以 外 ， 决 定 开 关 电 源体 积 的 还 有 构 成 电 源 的 元 器 件 “ 为 了 减 少 电 源 的 元 器 件 数 目 ， 需 要 开 发 电 源 換 块 ， 有 效 利用 磁 通 的 寄 生 参 ， 特 别 是 对 于 谐 振 开 关 电 源 ， 可 利 用 磁 通 作 为 谐 振 的 量 。 这 时 ， 可自 动 调 整 这 些 寄 生 参 量 。 另 外 ， 从 节 省 能 来 看 ， 也 需 要 在 低 电 压 领 域 降 低 损 耗 ， 这 样来 ， 控 制 电 的 低 电 压 化 便 成 为 重 要 课 题 。 谐 振 、 软 开 关 等 方 式 的 开 关 电 源 已 实 用 化 了 ， 其 中 ， 可 变 频 率 的 电 流 谐 振 开 关 电 源 己 率 先 实 用 化 。 在 美 国 ， 300kHz 到 几 MHz 頻 率 范 围 的开 关 电 已 普 遍 达 到 2W /CC ， 在 日 本 · 特 别 是 低 嗓 声 、 高 效 率 的 电 视 机 电 源 已 批 生 产 。与 此 相 适 应 的 是 已 经 开 发 的 众 多 的 磁 性 元 器 件另 外 ， 作 为 电 压 谐 振 的 基 本 方 式 的 部 分 谐 振 开 关 电 源 ， 在 日 本 市 场 特 别 引 人 注 目 。 其 中 ， 也 有 采 用 同 步 整 流 开 关 率 为 300kHz 变 换 效 率 为 90 ％ 、 输 出 电 压 为 5V 输 出 功 率为 100W 的 开 关 电 源  

 3 超 薄 型电 源 的 研 制 成 功 最 近 ， 通 信 与 便 携 式 电 子 设 备 都 要 薄 型 化 ， 其 电 源 当 然 需 要 采 用 薄 电 源 。 影 响 这 种薄 型 电 源 薄 化 的 是 电 感 变 压 器 等 磁 性 元 器 件 作 为 薄 型 变 压 器 ， 正 在 研 究 采 用薄膜 技 术 但 现 在 已 经 实 用 化 的 薄 型 变 压 器 是 在 铁 氧 体 磁 芯 上 绕 制 锕 片 式 片 状 绕 组 的 变 压 器 然而 将 来 的 技 术 期 望 是 用 喷镀 等 方 法 在 铁 氧 体 基 片 上 喷 镀 金 羼 而 制 作 薄 型 变 压 器 这 时 ， 降 低 损 耗 的 方 法 就 是 使 通 过 基 片 磁 芯 的 磁 通 和 过 绕 组 的 电 流 均 匀 另 外 ， 磁 性 薄 膜 的 采甩 提 高 了 占 空 因 数 如 何 解 决 薄 膜 化 带 来 的 矫 顽 力 增 加 是 实 用 化 的 关 键 ， 为 此 期 望 利 用 矫 顽 力 增 加 较 小的 非 晶 型 铁 氧 体 薄 片