一、大功率開關(guān)電源的發(fā)展歷程
20世紀(jì)80年代以前，作為線性穩(wěn)壓電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，開關(guān)電源主要用于小功率場合，那時，中大功率直流電源仍然以晶閘管相控整流為主。
20世紀(jì)80年代起，絕緣柵晶體管IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）的出現(xiàn)打破了這一格局，與傳統(tǒng)的晶閘管相控整流相比，頻率更高，更易于驅(qū)動，具有突出的優(yōu)點。
開關(guān)頻率的提高可以使電源體積減小、重量減輕，但使得開關(guān)損耗增大，電源效率降低。為了解決這一問題，20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了準(zhǔn)諧振技術(shù)的零電壓開關(guān)電路和零電流開關(guān)電路，這種技術(shù)成為軟開關(guān)技術(shù)。采用軟開關(guān)技術(shù)，在理想情況下，可使得開關(guān)損耗為零，提高效率，使得電源進一步向體積小、重量輕、效率高、功率密度大的方向發(fā)展。
如今，大功率開關(guān)電源已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、設(shè)備、科研設(shè)備、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱等領(lǐng)域。
二、大功率高頻開關(guān)電源與傳統(tǒng)可控硅整流電源的對比
名稱 | 傳統(tǒng)整流電源 | 常規(guī)開關(guān)電源 | 采用軟開關(guān)高頻開關(guān)電源 |
整流變壓器 | 有 | 無 | 無 |
高頻變壓器 | 無 | 鐵氧體 | 超微晶 |
功率元件 | 晶閘管 | IGBT | IGBT |
控制方式 | 移相觸發(fā) | PWM調(diào)制 | PWM調(diào)制 |
工作頻率 | 50Hz | 10~20KHz | 10~25KHz |
穩(wěn)壓精度 | <5% | <1% | <1% |
穩(wěn)流精度 | <5% | <1% | <1% |
噪音 | 一般 | 一般 | 很小 |
典型工作效率 | <80%（低電壓輸出） | ＞86% | >91% |
功率因數(shù) | ≤0.9（未加補償） | ≥0.93 | ≥0.96 |
體積 | 大 | 較小 | 較小 |
重量 | 重 | 一般 | 較輕 |
三、大功率高頻開關(guān)電源的使用場合
大功率高頻開關(guān)電源隨著技術(shù)的成熟和可靠性的提高，由于其效率高、體積小、功率因數(shù)高、模塊化、性價比高等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在中大功率場合，尤其是在低電壓、功率在500kW以內(nèi)的應(yīng)用，如電鍍、陽極氧化、電解拋光、電解*制取氟氣等應(yīng)用要求的直流輸出電壓較低，通常在20V以內(nèi)，采用高頻開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率更高、更加省電，因此得到用戶的青睞。另外，大功率開關(guān)電源也廣泛應(yīng)用在中小功率的負(fù)載，如水處理、電解水制氫、電解海水、電解鹽水、蓄電池充電等，其性價比比可控硅電源高。
四、大功率高頻開關(guān)電源的工作原理
大功率高頻開關(guān)電源的硬件電路主要由兩部分組成：主電路和控制電路。其中主電路主要包括：整流電路、雷擊浪涌及濾波電路、全橋高頻逆變電路、超微晶高頻變壓器、次級全波整流電路等。
功率電路單元采用高頻PWM變換技術(shù)，采用軟開關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)直流輸出?？刂撇糠忠愿咝阅軘?shù)字信號處理器DSP為核心，以LCD觸摸屏作為HMI人機交互接口，實時顯示電源運行參數(shù)。
中創(chuàng)電氣持續(xù)致力于大功率高頻開關(guān)電源的研發(fā)、制造、應(yīng)用，技術(shù)團隊，擁有超過20年的開發(fā)經(jīng)驗，對開關(guān)電源理解透徹、技術(shù)成熟、可靠性高、輸出精度高，為國內(nèi)外用戶已提供1000臺以上的大功率高頻開關(guān)電源，出口到50多個國家，并與多家企業(yè)合作。
