目前市場上開關(guān)電源中功率管多采用雙極型晶體管,開關(guān)頻率可達幾十千赫;采用MOSFET的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換頻率可達幾百千赫。為提高開關(guān)頻率,必須采用高速開關(guān)器件。菲尼克斯開關(guān)電源對于兆赫以上開關(guān)頻率的電源可利用諧振電路,這種工作方式稱為諧振開關(guān)方式。
菲尼克斯開關(guān)電源正在走向大眾化,微型化。開關(guān)電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應(yīng)用,低功率微型開關(guān)電源的應(yīng)用要首先體現(xiàn)在,數(shù)顯表、智能電表、手機充電器等方面?,F(xiàn)階段國家在大力推廣智能電網(wǎng)建設(shè),對電能表的要求大幅提高,開關(guān)電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應(yīng)用。
菲尼克斯開關(guān)電源的工作過程相當容易理解,在線性電源中,讓功率晶體管工作在線性模式,與線性電源不同的是,PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài),在這兩種狀態(tài)中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導(dǎo)通時,電壓低,電流大;關(guān)斷時,電壓高,電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。
與線性電源相比,PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”,即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。
脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。zui后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
菲尼克斯開關(guān)電源可以極大地提高開關(guān)速度,理論上開關(guān)損耗為零,噪聲也很小,這是提高開關(guān)電源工作頻率的一種方式。采用諧振開關(guān)方式的兆赫級變換器已經(jīng)實用化。開關(guān)電源的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下四個方面。
菲尼克斯開關(guān)電源的高頻化是電源技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù),高頻化帶來的效益是使開關(guān)電源裝置地小型化,并使開關(guān)電源進入更廣泛的領(lǐng)域,特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有深遠的意義。