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什么是高频开关电源诞生过程?

发布时间:2019-09-20 00:52 作者:互联网 来源:互联网
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20世纪60年代大量应用的线性调节器式直流稳压电源,由于它存在着以下诸多的缺点,如体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压,很难在输出大于5A的场

20世纪60年代大量应用的线性调节器式直流稳压电源,由于它存在着以下诸多的缺点,如体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压,很难在输出大于5A的场合应用等,已开始被开关调节器式直流稳压电源所取代。

1964年,日本NEO杂志发表了两篇具有指导性的文章:一篇为"用高频技术使AC变DC电源小型化";另一篇为"脉冲调制用 于电源小型化"。这两篇文章指明了开关调节器式直流稳压电源小型化的研究方向,即一是高频化,二是采用脉冲宽度调制技术。经过将近10 年的研究、开发取得了良好的结果。

1973年,美国摩托罗拉公司发表了一篇题为"触发起20kHz的革命"的文章,从此在世界围内就掀起了高频开关电源的开发潮,并将DC/DC转换器作为开关调节器用于开关电源,使电源的功率密度由1~4 W/in3增加到40~50W/in3。首先被采用 的是Buck转换器。

到20世纪80年代中期,Buck、boost和Buck ̄Boost转换器也应用到开关电源中。20世纪70年代中期,美国加州理工学院研制 出一种新型开关转换器,称为Cuk转换器(是以发明人S1obodan Cuk的姓来命名的)。Cuk转换器与Buck-Boost转换器互为对偶,也是一种升降压 转换器。20世纪80年代中期以后逐渐被应用到开关电源中。

1976年,美国P。W,ClaRKE研制出一种有变压器的"原边电感式转换器"(Primary Inductance Converter)简称PIC,获得专利,并且也应用到开关电源中。

1977年,Bell实验室在PIC的基础上,研制出有变压器的"单端原边电感式转换器"(Single-Ended Primary Inductance Converter),简称(有变压器的)SEPIC电路,这是一种新的DC/DC单端PWM开关转换器,其对偶电路称为DualSEPIC,或Zeta转换器。

到1989年,人们将SEPIC和Zeta也应用到了开关电源中,使开关电源所采用的DC/DC转换器,增加到6种 。到目前为止,通过DC/DC转换器的演化与级联,开关电源所采用的DC/DC转换器已经增加到了14种。用这14种DC/DC转换器作为开关电源的主要 组成部分,就可以设计出使用于不同场所、满足于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各种功率的开关电源。


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