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大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。自從70年,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發(fā)展。德國公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變?yōu)橹绷?,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
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反轉式串聯開關電源反轉式串聯開關電源與一般串聯式開關電源的區(qū)別是,這種反轉式串聯開關電源輸出的電壓是負電壓,正好與一般串聯式開關電源輸出的正電壓極性相反;并且由于儲能電感L只在開關K關斷時才向負載輸出電流,因此,在相同條件下,反轉式串聯開關電源輸出的電流比串聯式開關電源輸出的電流小一倍。
開關電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關電源小型化,并使開關電源進入更廣泛的應用領域,直流電源報價,特別是在高新技術領域的應用,推動了開關電源的發(fā)展前進,每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現已實現模塊化,且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化,并已得到用戶的認可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進程中,遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。另外,開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。
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電源設計中即使是普通的直流到直流開關轉換器的設計都會出現一系列問題,尤其在高功率電源設計中更是如此。除功能性考慮以外,工程師必須保證設計的魯棒性,以符合成本目標要求以及熱性能和空間限制,當然同時還要保證設計的進度。另外,出于產品規(guī)范和系統性能的考慮,電源產生的電磁干擾(EMI)必須足夠低。不過,電源的電磁干擾水平卻是設計中難預計的項目。有些人甚至認為這簡直是不可能的,設計人員能做的就是在設計中進行充分考慮,尤其在布局時。
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