【正文】 cation of DC / DC converter. In other words, the classification of the classification of the DC switching power supply and DC/DC converter is the classification of essentially the same, the DC / DC converter is basically a classification of the DC switching power supply. DC /DC converter between the input and output electrical isolation can be divided into two categories: one is isolated called isolated DC/DC converter。 開(kāi) 關(guān)電源的選用 開(kāi)關(guān)電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（多級(jí)串聯(lián)），一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過(guò)，在輸出電壓穩(wěn)定度這一技術(shù)指標(biāo)上與線性電源相比具有較大的優(yōu)勢(shì)，其輸出電壓穩(wěn)定度可達(dá) (～ 1） %。 AC/DC 變換器輸入為 50/60Hz 的交流電，因必須經(jīng)整流、濾波，因此體積相對(duì)較大的濾波電容器是必不可少的，同時(shí)因遇到安全標(biāo)準(zhǔn)（如 UL、 CCEE 等）及 EMC 指令的限制（如 IEC、 FCC、 CSA），交流輸入側(cè)必須加 EMC 濾波及使 用符合安全標(biāo)準(zhǔn)的元件，這樣就限制 AC/DC 電源體積的小型化，另外，由于內(nèi)部的高頻、高壓、大電流開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使得解決 EMC 電磁兼容問(wèn)題難度加大，也就對(duì)內(nèi)部高密度安裝電路設(shè)計(jì)提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開(kāi)關(guān)使得電源工作損耗增大，限制了 AC/DC 變換器模塊化的進(jìn)程，因此必須采用電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法才能使其工作效率達(dá)到一定的滿(mǎn)意程度。 上述為非隔離型電路，隔離型電路有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。其具體的電路由以下幾類(lèi)： Buck 電路 —— 降壓斬波器，其輸出平均電壓 U0 小于輸入電壓 Ui，極性相同。那么推動(dòng)開(kāi)關(guān)管或可控硅的脈沖如何獲得呢 ，這就需要有個(gè)振蕩電路產(chǎn)生，我們知道，晶體三極管有個(gè)特性，就是基極對(duì)發(fā)射極電壓是 是放大狀態(tài)， 以上就是飽和導(dǎo)通狀態(tài)， 就工作在振蕩狀態(tài)，那么其工作點(diǎn)調(diào)好后，就靠較深的負(fù)反饋來(lái)產(chǎn)生負(fù)壓，使振蕩管起振，振蕩管的頻率由基極上的電容充放電的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定，振蕩頻率高輸出脈沖幅度就大，反之就小，這就決定了電源調(diào)整管的輸出電壓的大小。 電路原理 所謂開(kāi)關(guān)電源，顧名思義，就是這里有一扇門(mén)，一開(kāi)門(mén)電源就通過(guò)，一關(guān)門(mén)電源就停止通過(guò)，那么什么是門(mén)呢，開(kāi)關(guān)電源里有的采用可控硅，有的采用開(kāi)關(guān)管，這兩個(gè)元器件性能差不多，都是靠基極、（開(kāi)關(guān)管）控制極（可控硅）上加上脈沖信號(hào)來(lái)完成導(dǎo)通和截止的，脈沖信號(hào)正半周到來(lái)，控制 極上電壓升高，開(kāi)關(guān)管或可控硅就導(dǎo)通，由 220V 整流、濾波后輸出的 300V 電壓就導(dǎo)通，通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器傳到次級(jí)，再通過(guò)變壓比將電壓升高或降低，供各個(gè)電路工作。也就是說(shuō)控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào) 7 節(jié)器相同。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過(guò)變壓器來(lái)升高或降低。當(dāng)前，世界上許多國(guó)家都在致力于數(shù)兆 Hz 的變換器的實(shí)用化研究。其中，為防止隨開(kāi)關(guān)啟 閉所發(fā)生的電壓浪涌，可采用 RC 或 LC 緩沖器，而對(duì)由二極管存儲(chǔ)電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。目前市場(chǎng)上出售的開(kāi)關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的 100kHz、用 MOS－ FET 制成的 500kHz 電源，雖已實(shí)用化，但其頻率有待進(jìn)一步提高。要加快我國(guó)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路，走出有中國(guó)特色的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。對(duì)于高可靠性指標(biāo)，美國(guó)的開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商通過(guò)降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。 5 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。開(kāi)關(guān)電源可分為 AC/DC 和 DC/DC 兩大類(lèi)， DC/DC 變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶(hù)的認(rèn)可，但 AC/DC 的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問(wèn)題。變壓器的繞組一般可以分成三種類(lèi)型，一組是參與振蕩的初級(jí)繞組，一組是維持振蕩的反饋繞組，還有一組是負(fù)載繞組。以下分別對(duì)兩類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管自持周期性開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換器，叫做自激式轉(zhuǎn)換器，如洛耶爾 （ Royer）轉(zhuǎn)換器就是一種典型的推挽自激式轉(zhuǎn)換器。 非隔離式轉(zhuǎn)換器與隔離式轉(zhuǎn)換器的組合，可以得到單個(gè)轉(zhuǎn)換器所不具各的一些特性。四管 DC/DC 轉(zhuǎn)換器常用的是全橋 DC/DC 轉(zhuǎn)換器（ FullBridge Converter）。 非隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，按有源功率器件的個(gè)數(shù)，可以分為單管、雙管和四管三類(lèi)。 隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器也可以按有源功率器件的個(gè)數(shù)來(lái)分類(lèi)。直流開(kāi)關(guān)電源的核心是 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。 開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方 向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。 開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（ PWM）控制IC 和開(kāi)關(guān)器件（ MOSFET、 BJT 等）構(gòu)成。 簡(jiǎn)介 隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，進(jìn)入 80 年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入 90 年代開(kāi)關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開(kāi)關(guān)電源，更促進(jìn)了 開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。這里主要介紹的只是直流開(kāi)關(guān)電源，其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉(zhuǎn)換成滿(mǎn)足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓（精電）。 直流 DC/DC 轉(zhuǎn)換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是有隔離的稱(chēng)為隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器；另一類(lèi)是沒(méi)有隔離的稱(chēng)為非隔離 式 DC/DC轉(zhuǎn)換器。四管 DC/DC 轉(zhuǎn)換器就是全橋 DC/DC 轉(zhuǎn)換器（ FullBridge Converter）。雙管 DC/DC 轉(zhuǎn)換 器有雙管串接的升壓式（ BuckBoost） DC/DC 轉(zhuǎn)換器。所以開(kāi)關(guān)管數(shù)越多， DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸出功率越大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的 1/4。 DC/DC 轉(zhuǎn)換器也可以分為自激式和他控式。開(kāi)關(guān)電源可分為 AC/DC 和 DC/DC 兩大類(lèi)，也有 AC/AC DC/AC 如逆變器 DC/DC 變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶(hù)的認(rèn)可，但 AC/DC 的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問(wèn)題。根據(jù)激勵(lì)信號(hào)結(jié)構(gòu)分類(lèi)；可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種，脈沖調(diào)寬是控制信號(hào)的寬度，也就是頻率，脈沖調(diào)幅控制信號(hào)的幅度，兩者的作用相同都是使振蕩頻率維持在某一范圍內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定電壓的效果。 技術(shù)發(fā)展動(dòng)向 開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展前進(jìn)，每年以超過(guò)兩位數(shù)字的增長(zhǎng)率向著輕 、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。 SCR 在開(kāi)關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用， GTR 驅(qū)動(dòng)困難，開(kāi)關(guān) 頻率低，逐漸被 IGBT 和 MOSFET 取代。開(kāi)關(guān)電源的高頻化就必然對(duì)傳統(tǒng)的 PWM 開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn) 行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn) ZVS、 ZCS 的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)已成為開(kāi)關(guān)電源的主流技術(shù)，并大幅提高了開(kāi)關(guān)電源的工作效率。 電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。 目前，開(kāi)關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn) 6 業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。這樣，不僅會(huì)影響周?chē)娮釉O(shè)備，還會(huì)大大降低電源本身的可靠性。目前對(duì)這種開(kāi)關(guān) 電源的研究很活躍，因?yàn)椴捎眠@種方式不需要大幅度提高開(kāi)關(guān)速度就可以在理論上把開(kāi)關(guān)損耗降到零，而且噪聲也小，可望成為開(kāi)關(guān)電源高頻化的一種主要方式。脈沖的占空比由開(kāi)關(guān)電源的控制器來(lái)調(diào)節(jié)。 控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過(guò)程與線性形式的控制器很類(lèi)似。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過(guò)程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)開(kāi)關(guān)變壓器就叫高頻變壓器，因?yàn)樗墓ぷ黝l率高于 50HZ 低頻。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式 Ts 不變，改變 ton(通用 )，二是頻率調(diào)制方式， ton 不變，改變 Ts（易產(chǎn)生干擾）。 Cuk 電路 —— 降壓 或升壓斬波器，其輸出平均電 壓 U0 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電容傳輸。 AC/DC 變換 AC/DC 變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源 9 流向負(fù)載的稱(chēng)為“整流”，功率流由負(fù)載返回電源的稱(chēng)為“有源逆變”。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。s work, the relationship of life bee increasingly close, and electronic equipment without reliable power, into the 1980s, puter power and the full realization of the switching power supply, the first to plete the puter Power new generation to enter the switching power supply in the 1990s have entered into a variety of electronic, electrical devices, programcontrolled switchboards, munications, electronic testing equipment power control equipment, power supply, etc. have been widely used in switching power supply, but also to promote the rapid development of the switching power supply technology . Switching power supply is the use of modern power electronics technology to control the ratio of the switching transistor to turn on and off to maintain a stable output voltage power supply, switching power supply is generally controlled by pulse width modulation (PWM) ICs and switching devices (MOSFET, BJT) position. Switching power supply and linear power pared to both the cost and growth with 11 the increase of output power, but the two different growth rates. A power point, linear power supply costs, but higher than the switching power supply. With the development of power electronics technology and innovation, making the switching power supply technology to continue to innovate, the turning points of this cost is increasingly move to the low output power side, the switching power supply provides a broad space for development. The direction of its development is the highfrequency switching power supply,