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开关式电源基础知识


2017-04-28 10:34   点击:40
                        

  在大多数现代系统中,流行的 DC 电源结构是开关式电源(SMPS),这种电源因能够高效处理负载变化而闻名。典型SMPS的电源信号路径包括无源元件、有源元件和磁性元件。SMPS 最大限度地减少了有损耗的元件的使用量, 如电阻器和线性模式晶体管, 重点采用(在理想条件下)没有损耗的元件, 如开关式晶体管、 电容器和磁性元件。

  SMPS设备还包括一个控制段, 其中包含脉宽调制稳定器、脉冲速率调制稳定器和反馈环路等单元 1。控制段可以有自己的电源。图1是简化的SMPS示意图,其中显示了包括有源单元、无源单元和磁性单元的电源转换段。

  SMPS技术依托电源半导体开关设备, 如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和绝缘门双极晶体管(IGBT)。这些设备提供了快速开关时间, 能够耐受没有规律的电压峰值。同样重要的是,其在 On 状态或 Off 状态下消耗的功率非常小,实现了很高的效率,而生成的热量很低。开关设备在极大程度上决定着 SMPS 的整体性能。开关设备的关键测量项目包括开关损耗、平均功率损耗、安全工作区等等。

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