
开关电源主要名词解释
1、电源(Power Supply)
利用电能变换技术将市电、蓄电池、太阳能、、化学能、风能、生物能等一次电能转换成适合用电对象的二次电能的系统或装置。2、开关电源(Switching Power Supply)
用半导体功率器件作为开关,并以某一频率开(通)、关(断)状态进行电能变换,变换过程中采用自动控制闭环稳定输出量并具有保护环节的电源装置。
3、脉宽调制(Pulse Width Modulation -PWM)
开关电源中常用的一种调制控制方式。其特点是保护开关频率恒定,即开关周期不变,改变脉冲宽度,使电网电压和负载变化时,开关电源的输出电压变化最少。
4、占空比(Duty Cycle Ratio)
一个周期T内,晶体管导通时间tON所占比例。占空比D=tON/T0。
5、硬开关(Hard Switching)
晶体管上的电压(或电流)尚未到零时,强迫开关管开通(或关断),这时开关管电压下降(或上升)和电流上升(或下降)有一个
交叠过程,因而,开关过程中管子有损耗,这种开关方式称为硬开关。
6、软开关(Soft Switching)
使晶体管开关在其电压为零时开通,或电流为零时关断,从而在开关过程中管子损耗接近于零,这种开关方式称为软开关。
7、谐振(Resonance)
谐振是交流电路中的一种物理现象。在理想的(无寄生电阻)电感和电容串联电路输入端,加正弦电压源,当电源的频率为某一频率时,容抗与感抗相等。
电路阻抗为零,电流达到无穷大,这种现象称为串联谐振。同理,在理想的LC并联电路加正弦电流源时,电路的总导纳为零,元件上的电压为无穷大,称为并联谐振。电路谐振时有两个重要参数:谐振频率-谐振时的电路频率,称为谐振频率。特征阻抗一谐振时,感抗等于容抗,称为特征阻抗。当LC串联电路突加直流电压时,电路中电流按正弦规律无阻尼振荡,其频率即电路的谐振频率,或称振荡频率。
8、准谐振(Quasi-Resonance)
对于有开关的LC串联电路,当电流按谐振披绿振荡时,如果开关动作,使电流正弦振荡只在一个周期的部分时间内发生,电流呈准
正弦,这一现象称为准谐振。同样,在LC并联电路中,借助开关动作,也可以获得准谐振。
9、零电压开通(Zero-Voltage-Switching 简称ZVS)
利用谐振现象,在开关变换器中器件电压按照正弦规律振荡到零时,时使器件开通,称为ZVS。
10、零电流关断(Zero-Current-Switching 简称ZCS)
同理,当开关变换器的器件电流按正弦规律振荡到零时,时器件关断,称为ZCS。
11、PWM开关变换器(PWM Switching Converter)
用脉宽调制方式控制晶体管开通、断的开关变换器。它属于恒频控制的硬开关类型。
12、离线式开关变换器(Off-Line Switching Converter)
是一种AC/DC变换器,其输入端整流器和平波电容直接接在交流电网上。因变换器中有高频变压器隔离,故称离线,离线式开关变换器亦常称开关整流器。
13、谐振变换器(Resonant Converter)
利用谐振现象,使开关变换器中器件上的电压或电流按照正
弦规律变化,从而创造了ZVS或ZCS的条件,称为谐振变换器。分串联和并联谐振变换器两种。在桥式变换器的输出端串接LC 网络、再接变压器和整流器,可得串联谐振DC/DC变换器,;在桥式变换器串联你LC网络的电容两端并联负载(包括变压器以及整流器),可得DC/DC并联谐振变换器。
14、准谐振变换器(Quasi-Resonant Converter)
利用谐振现象,使开关变换器中器件上的电压或电流按准正弦规律变化,从而创造了ZVS或ZCS的条件,称为准谐振变换器。在单端、半桥或全桥变换器中,利用寄生电感和电容(如变压器漏感、晶体开关管或整流管的结电容)或外加谐振电感和电容,可得相应的准谐振变换器。谐振参数可以超过两个,例如三个或更多,这时又称为多谐振变换器。为保护输出电压基本恒定,谐振和准谐振变换器均必须应用变频控制。
15、零开关-PWM变换器(Zero-Switching Converter)
在准谐振变换器中,增加一个辅助开关,以控制谐振网络的工作使变换器一周期内,一部分时间按ZCS或ZVS准谐振变换器工作,另一部分按PWM变换器工作,称为ZCS-PWM或ZVS-PWM变换器。它兼有ZCS(或ZVS)软开关和PWM恒频控制的特点。这时谐振网络中的电感是与主开关串联的。
16、零过渡-PWM变换器(Zero- Transition-Converter)
如果将谐振网络与主开关并联,仍用辅助开关控制,则也可得到与ZCS-PWM或ZVS-PWM变换器相同的特点,分别称为ZCT-PWM或ZVT-PWEM变换器(ZCT-零电流过度,ZVT-零电压过渡)。它本质上仍属于ZCS或ZVS软开关-PWM变换器。
17、移项式全桥ZVS-PWM变换器(Phase-Shift FB ZVS-PWM Converter)
在全桥开关变换器中,利用开关管结电容和变压器漏感(必要时外加谐振元件)的谐振和移项控制驱动脉冲,以实现ZVS的条件,称为移项式全桥ZVS-PWM变换器。它也是软开关-PWM变换器,适用于大功率、低电压输出。
18、高频开关变换器
60年底PWM开关变换器的开关频率为20kHz,所用与开关器件为功率双极晶体管。提高开关频率,可以降低变换器的体积、重量、提高功率密度,抑制音频噪声,改善动态响应。但为了提高开关频率,
先决条件是必须有高频功率晶体管。此外,频率越高,PWM开关(一种硬开关)的开关过程损耗也越大,不能保证高频高效率运行。高频功率MOSFET的广泛应用,使开关变换器高频化有了可能。PWM开关变换器的开关频率提高到300kHz以上。80年代软开关变换技术的开发,是高频。高效率开关变换器有可能商品化。例如,准谐振开关电源,开关频率达到1~10MHz,功率密度达到80W/IN3(PWM开关
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