Desarrollo y tendencia de la fuente de alimentación de CC de modo conmutado
El convertidor de CC de transformador único de transistor push-pull oscilante autoexcitado inventado por GH. Roger en 1955 es el comienzo de la realización de circuitos de control de conversión de alta frecuencia. En 1957, Jen Sen de los Estados Unidos inventó el transformador doble push-pull autoexcitado, en 1964, científicos estadounidenses propusieron la idea de cancelar la fuente de alimentación conmutada en serie del transformador de frecuencia de potencia, lo que obtuvo una forma fundamental para la reducción de el tamaño y el peso de la fuente de alimentación.
En 1969, debido a la mejora del voltaje de resistencia de los transistores de silicio de alta potencia y la reducción del tiempo de recuperación inversa del diodo, finalmente se fabricó una fuente de alimentación conmutada de 25 kHz.
En la actualidad, las fuentes de alimentación conmutadas se utilizan ampliamente en casi todos los equipos electrónicos, como varios equipos terminales y equipos de comunicación dominados por computadoras electrónicas debido a su pequeño tamaño, peso ligero y alta eficiencia. modo de poder
Entre las fuentes de alimentación conmutadas actualmente en el mercado, la fuente de alimentación de 100 kHz hecha de transistores bipolares y la fuente de alimentación de 500 kHz hecha de MOS-FET se han puesto en práctica, pero su frecuencia debe mejorarse aún más.
Para aumentar la frecuencia de conmutación, es necesario reducir las pérdidas por conmutación, y para reducir las pérdidas por conmutación, se requieren componentes de conmutación de alta velocidad.
Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad de conmutación, se pueden generar sobretensiones o ruido debido a la inductancia y los condensadores distribuidos en el circuito o la carga almacenada en los diodos. De esta forma, no solo afectará a los equipos electrónicos circundantes, sino que también reducirá en gran medida la fiabilidad de la propia fuente de alimentación.
Entre ellos, para evitar el sobrevoltaje que se produce con la apertura y el cierre del interruptor, se pueden utilizar buffers RC o LC, y para el sobrevoltaje provocado por la carga almacenada del diodo, un buffer magnético hecho de un material amorfo. Se puede utilizar núcleo magnético.
Sin embargo, para frecuencias altas por encima de 1 MHz, se debe usar un circuito resonante, de modo que el voltaje en el interruptor o la corriente a través del interruptor sea una onda sinusoidal, lo que no solo puede reducir las pérdidas de conmutación, sino también controlar la aparición de sobretensiones. Este método de conmutación se denomina conmutación resonante.
En la actualidad, la investigación sobre este tipo de fuente de alimentación conmutada es muy activa, porque este método teóricamente puede reducir la pérdida de conmutación a cero sin aumentar mucho la velocidad de conmutación, y el ruido también es pequeño, lo que se espera que se convierta en uno de los más altos. frecuencias de la fuente de alimentación conmutada. Vía principal.
En la actualidad, muchos países del mundo están trabajando en la investigación práctica de convertidores de múltiples terahercios.
