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“国内外技术发展趋势

2018-09-08

      随着微波技术在不同领域的逐步应用和不断深化,磁控管开关电源作为微波技术的核心部件,未来将向高频化、数字化、功率因数校正PFC等三个方面发展。
      第一,高频化。开关电源的体积、重量主要是由储能元件、磁性元件、电容等决定的,因此开关电源的小型化实质上就是尽可能减小其中储能元件的体积。在一定范围内,随着开关频率的提高,不仅能有效地减小电容、电感及变压器的尺寸,而且还有助于抑制干扰,改善系统的动态性能,因此,高频化是开关电源的主要发展方向。
      新型的电源电路拓扑结构和新型的控制技术,可使功率器件开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作效率,提高开关电源的工作效率。高频开关电源通过MOSFET或IGBT的高频工作,实现了高效率和小型化。移相控制权桥PWM零电压谐振软开关变换器是近年来开关电源研究的热点,他是PMW技术与谐振技术完美结合的产物,是目前高频大功率应用的最佳选择。
      第二,数字化。磁控管开关电源的另一发展趋势是数字化。过去在传统的功率电子技术中,控制部分是按照模拟信号来设计和工作的。随着数字处理技术的发展成熟和微波技术对工艺越来越精准的控制要求,数字化处理技术也将不断发展成熟,其优点明显:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包的调试和遥感遥测遥调等,也便于自诊断、容错等技术的填入,数字化是开关电源发展的必然方向。
      第三,功率因数校正技术(PFC)。由于磁控管开关电源AC/DC变换电路的输入端有整流元件和滤波电容,在正弦电压输入时,单相整流电源供电的电子设备,电网侧(交流输入端)功率因数仅为0.6—0.65.采用PFC(功率因数校正)变换器,网侧功率因数可提高到0.95—0.99,输入电流THD小于10%。既狐狸了电网的谐波污染,又提高了电源的整体效率。这一技术成为有源功率因数校正APFC单相,APFC国内外开发较早,技术相对成熟。目前,PFC技术主要分为有源PFC技术和无源PFC技术两大类,采用PFC技术可以提高AC/DC变化器输入端功率因数,减少对电网的谐波污染,但其在磁控管开关电源上的应用还需进一步研究发展。