3500/15-02-02-00
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电子产业的迅速发展极大地推动了开关电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代电子设备供电系统的主流。在电子设备领域中,通常将整流器称为一次电源,而将DC/DC变换器称为二次电源。目前,在电子设备中用的一次电源,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT 实现高频工作,开关频率一般控制在20kHz~100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A 扩大到48V/200A、48v/400A,甚至是更高的电压功率范围。
由于电子设备中所用的集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在电子供电系统中,采用高功率密度的高频DC/DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,可以大大减小损耗、方便维护,且安装和增容非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因为电子设备容量的不断增加,其电源容量也将不断增加。
6 船用开关电源的发展趋势
开关电源技术在21世纪发展受两大趋势支配,一是环境问题,另一个是信息和通信技术的发展。不仅要推进计算机、电视机等电子仪器以及空调、汽车等所有设备的节能化,而且还应对环境问题直接产生影响的太阳能发电、风力发电、燃料电池等新能源的利用进行研究。在21世纪,太阳能发电、风力发电、燃料电池等新能源已进入第4代即智能化时代,这些变化都将驱使开关电源变换技术进行新的理论创新和发展变化,开关电源将向高性能化、智能化、模块化、高频化等方向发展。
6.1 高性能化
高性能化主要包括低损耗、高速度和高可靠性这三个方面。预计在21世纪IGBT、智能化功率模块(IPM)等器件的导通电压可降到1V 以下,而MOSFET、IBGT、MCT等器件的应用频率将达到兆赫数量级。
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