Aspectos destacados de la tecnología de fuente de alimentación conmutada
1 Densidad de potencia de la fuente de alimentación conmutada.
Mejorar la densidad de potencia de la fuente de alimentación conmutada, haciéndola miniaturizada y liviana es el objetivo que las personas persiguen constantemente. Esto es especialmente importante para dispositivos electrónicos portátiles (como teléfonos móviles, cámaras digitales, etc.). Hay varias formas específicas de miniaturizar la fuente de alimentación conmutada: una es de alta frecuencia. Para lograr una alta densidad de potencia de la fuente de alimentación, se debe aumentar la frecuencia de operación del convertidor PWM, reduciendo así el volumen y el peso de los componentes de almacenamiento de energía en el circuito. El segundo es la aplicación de transformadores piezoeléctricos. La aplicación de transformadores piezoeléctricos permite que los convertidores de potencia de alta frecuencia sean livianos, pequeños, delgados y de alta densidad de potencia. Los transformadores piezoeléctricos utilizan las propiedades únicas de transformación de "voltaje-vibración" y transformación de "vibración-voltaje" de los materiales cerámicos piezoeléctricos para transmitir energía. Su circuito equivalente es como un circuito resonante en serie-paralelo, y es uno de los puntos críticos de investigación en el campo de la conversión de energía. El tercero es usar un nuevo tipo de capacitor. Para reducir el volumen y el peso de los equipos de electrónica de potencia, es necesario tratar de mejorar el rendimiento de los condensadores, aumentar la densidad de energía e investigar y desarrollar nuevos condensadores adecuados para la electrónica de potencia y los sistemas de potencia, que requieren una gran capacitancia y un equivalente pequeño. resistencia en serie (ESR). , tamaño pequeño, etc
2. Componentes magnéticos de alta frecuencia.
En el sistema de potencia se utiliza una gran cantidad de componentes magnéticos. Los materiales, la estructura y el rendimiento de los componentes magnéticos de alta frecuencia son diferentes de los de los componentes magnéticos de frecuencia industrial. Hay muchos problemas por estudiar. Se requiere que los materiales magnéticos utilizados en componentes magnéticos de alta frecuencia tengan baja pérdida, buen rendimiento de disipación de calor y rendimiento magnético superior. Los materiales magnéticos adecuados para frecuencias de megahercios han atraído la atención de la gente, y también se han desarrollado y aplicado materiales magnéticos blandos nanocristalinos.
3. Tecnología de rectificación síncrona.
Para convertidores de conmutación suave de salida de alta corriente y bajo voltaje, la medida para mejorar aún más su eficiencia es tratar de reducir la pérdida en estado activo del interruptor. Por ejemplo, la tecnología de rectificación síncrona (SR), es decir, la conexión inversa del tubo MOS de potencia se usa como diodo de conmutación para la rectificación en lugar del diodo Schottky (SBD), que puede reducir la caída de voltaje del tubo, mejorando así la eficiencia del circuito.
4. Compatibilidad electromagnética.
El problema de la compatibilidad electromagnética (EMC) de la fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia tiene su particularidad. Los di/dt y dv/dt generados por los dispositivos semiconductores de potencia durante el proceso de conmutación causarán una fuerte interferencia electromagnética conducida e interferencia armónica, así como una fuerte radiación de campo electromagnético (generalmente campo cercano). No solo contamina seriamente el entorno electromagnético circundante, sino que también causa interferencias electromagnéticas a los equipos eléctricos cercanos y también puede poner en peligro la seguridad de los operadores cercanos. Al mismo tiempo, el circuito de control dentro del circuito electrónico de potencia (como un convertidor de conmutación) también debe poder soportar la EMI generada por la acción de conmutación y la interferencia de ruido electromagnético del sitio de aplicación. Muchas universidades nacionales y extranjeras han llevado a cabo investigaciones sobre la interferencia electromagnética y la compatibilidad electromagnética de los circuitos electrónicos de potencia y han logrado muchos resultados gratificantes.
