電源技術(shù)的精髓是電能變換。利用電能變換技術(shù),將市電或電池等一次電源變換成適合各種用電對(duì)象的二次電源。開(kāi)關(guān)電源在電源技術(shù)中占有重要地位,從20kHz發(fā)展到高穩(wěn)定度、大容量、小體積、開(kāi)關(guān)頻率達(dá)兆赫茲的高頻開(kāi)關(guān)電源,為高頻變換提供了物質(zhì)基礎(chǔ),促進(jìn)了電源技術(shù)的發(fā)展。高頻化帶來(lái)的最直接的好處是降低原材料消耗,電源裝置小型化,提高功率密度,加快系統(tǒng)的功態(tài)響應(yīng),進(jìn)一步提高電源裝置的效率,有效抑制環(huán)境噪聲污染,并使電源進(jìn)入更廣泛的領(lǐng)域,特別是高新技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)一步擴(kuò)展了它的應(yīng)用范圍。
新理論、新技術(shù)的指導(dǎo)
單管降壓、升壓電路、諧振變換、移相諧振、軟開(kāi)關(guān)PWM、零過(guò)渡PWM等電路拓?fù)淅碚?計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、功率因數(shù)校正、有源箍位、并聯(lián)均流、同步整流、高頻磁放大器、高速編程、 遙感遙控、微機(jī)監(jiān)控等新技術(shù),指導(dǎo)廠電源技術(shù)的發(fā)展。
新器件、新材料的支撐
晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、大功率晶體管(GTR)、絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、智能ICBT(IPM)、MOS柵控晶閘管(MCT)、靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、超快恢復(fù)二極管、無(wú)感電容器、無(wú)感電阻器、新型鐵氧體、非晶和微晶軟磁合金、納米晶軟磁合金等元器件,裝備廠現(xiàn)代電源技術(shù)、促進(jìn)電源產(chǎn)品升級(jí)換代。并正在研究開(kāi)發(fā)砷化鎵(GaAs)、半導(dǎo)體金剛石、碳化硅(SiC)半導(dǎo)體材料。
控制的智能化
控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路采用集成組件。數(shù)字信號(hào)處理器DSP的采用,實(shí)現(xiàn)控制全數(shù)字化??刂剖侄斡?a target="_blank">微處理器和單片機(jī)組成的軟件控制方式,達(dá)到了較高的智能化程度,并且進(jìn)一步提高電源裝置的可靠性。
電源電路的模塊化、集成化
單片電源和模塊電源取代整機(jī)電源,功率集成技術(shù)簡(jiǎn)化了電源的結(jié)構(gòu),已經(jīng)在通訊、電力獲得廣泛應(yīng)用,并且派生出新的供電體制――分布式供電,使集中供電單一體制走向多元化。電路集成的進(jìn)一步發(fā)展是做系統(tǒng)集成,將信息傳輸、控制與功率半導(dǎo)體器件全部集成在一起,增加了可靠性。
電源設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
電源設(shè)備要進(jìn)入市場(chǎng),今天的市場(chǎng)已是超越局域融費(fèi)全球的一體化市場(chǎng),必須遵從能源、環(huán)境、電磁兼容、貿(mào)易協(xié)定等共同準(zhǔn)則,電源設(shè)備要接受安全、 EMC、環(huán)境、質(zhì)量體系等多種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的論證。
電源管理應(yīng)用
電源管理
電源技術(shù)的發(fā)展是以晶閘管 (可控硅)的發(fā)展作為基礎(chǔ)的。 1979年發(fā)明了功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET),1986年生產(chǎn)了高壓集成電路(HVTC),也就是最早的電源集成電路(電源IC)。正是因?yàn)殡娫醇呻娐分鸩匠蔀楣β拾雽?dǎo)體器件中的主導(dǎo)器件,把電源技術(shù)推向了電源管理的新時(shí)代。
電源管理半導(dǎo)體從所包含的器件來(lái)說(shuō),明確強(qiáng)調(diào)電源管理集成電路(電源管理IC,簡(jiǎn)稱電源管理芯片)的位置和作用。電源管理半導(dǎo)體包括兩部分,即電源管理集成電路和電源管理分立式半導(dǎo)體器件。
電源管理集成電路包括很多種類別,大致又分成電壓調(diào)整和接口電路兩方面。電壓凋整器包含線性低壓降穩(wěn)壓器(即LOD),以及正、負(fù)輸出系列電路,此外不有脈寬調(diào)制(PWM)型的開(kāi)關(guān)型電路等。因技術(shù)進(jìn)步,集成電路芯片內(nèi)數(shù)字電路的物理尺寸越來(lái)越小,因而工作電源向低電壓發(fā)展,一系列新型電壓調(diào)整器應(yīng)運(yùn)而生。電源管理用接口電路主要有接口驅(qū)動(dòng)器、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)驅(qū)動(dòng)器以及高電壓/大電流的顯示驅(qū)動(dòng)器等等。
電源管理分立式半導(dǎo)體器件則包括一些傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體器件,可將它分為兩大類,一類包含整流器和晶閘管;另一類是三極管型,包含功率雙極性晶體管,含有MOS結(jié)構(gòu)的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。
在某種程度上來(lái)說(shuō),正是因?yàn)殡娫垂芾鞩C的大量發(fā)展,功率半導(dǎo)體才改稱為電源管理半導(dǎo)體。也正是因?yàn)檫@么多的集成電路 (IC)進(jìn)入電源領(lǐng)域,人們才更多地以電源管理來(lái)稱呼現(xiàn)階段的電源技術(shù)。
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