Komutācijas barošanas avota tehnoloģijas svarīgākie aspekti
1 Komutācijas barošanas avota jaudas blīvums.
Komutācijas barošanas avota jaudas blīvuma uzlabošana, padarot to miniaturizētu un vieglu, ir mērķis, ko cilvēki pastāvīgi cenšas sasniegt. Tas ir īpaši svarīgi pārnēsājamām elektroniskām ierīcēm (piemēram, mobilajiem tālruņiem, digitālajām kamerām utt.). Ir vairāki īpaši veidi, kā miniaturizēt komutācijas barošanas avotu: viens no tiem ir augsta frekvence. Lai sasniegtu augstu barošanas avota jaudas blīvumu, ir jāpalielina PWM pārveidotāja darbības frekvence, tādējādi samazinot ķēdē esošo enerģijas uzkrāšanas komponentu tilpumu un svaru. Otrais ir pjezoelektrisko transformatoru pielietojums. Pjezoelektrisko transformatoru izmantošana ļauj augstfrekvences jaudas pārveidotājiem būt viegliem, maziem, plāniem un ar augstu jaudas blīvumu. Pjezoelektriskie transformatori izmanto unikālās pjezoelektrisko keramikas materiālu "sprieguma-vibrācijas" transformācijas un "vibrācijas-sprieguma" transformācijas īpašības, lai pārraidītu enerģiju. Tā ekvivalentā shēma ir līdzīga virknes paralēlai rezonanses ķēdei, un tā ir viens no pētniecības karstajiem punktiem jaudas pārveidošanas jomā. Trešais ir izmantot jauna veida kondensatoru. Lai samazinātu jaudas elektronisko iekārtu tilpumu un svaru, jācenšas uzlabot kondensatoru veiktspēju, palielināt enerģijas blīvumu, kā arī izpētīt un izstrādāt jaunus jaudas elektronikai un energosistēmām piemērotus kondensatorus, kuriem nepieciešama liela kapacitāte un mazs ekvivalents. sērijas pretestība (ESR). , mazs izmērs utt.
2. Augstas frekvences magnētiskās sastāvdaļas.
Energosistēmā tiek izmantots liels skaits magnētisko komponentu. Augstfrekvences magnētisko komponentu materiāli, struktūra un veiktspēja atšķiras no jaudas frekvences magnētisko komponentu materiāliem. Ir daudz problēmu, kas jāizpēta. Magnētiskajiem materiāliem, ko izmanto augstfrekvences magnētiskajos komponentos, ir jābūt zemiem zudumiem, labam siltuma izkliedes veiktspējai un izcilai magnētiskajai veiktspējai. Cilvēku uzmanību ir piesaistījuši megahercu frekvencēm piemēroti magnētiskie materiāli, izstrādāti un pielietoti arī nanokristāliski mīkstie magnētiskie materiāli.
3. Sinhronās rektifikācijas tehnoloģija.
Zemsprieguma, augstas strāvas izejas mīkstās komutācijas pārveidotājiem, lai vēl vairāk uzlabotu to efektivitāti, ir mēģināt samazināt slēdža darbības stāvokļa zudumus. Piemēram, sinhronās rektifikācijas (SR) tehnoloģija, tas ir, strāvas MOS caurules apgrieztais savienojums tiek izmantots kā pārslēgšanas diode taisnošanai, nevis Šotki diode (SBD), kas var samazināt caurules sprieguma kritumu, tādējādi uzlabojot. ķēdes efektivitāte.
4. Elektromagnētiskā saderība.
Augstfrekvences komutācijas barošanas avota elektromagnētiskās saderības (EMC) problēmai ir sava specifika. Jaudas pusvadītāju ierīču radītie di/dt un dv/dt pārslēgšanas procesā radīs spēcīgus vadītus elektromagnētiskos traucējumus un harmoniskos traucējumus, kā arī spēcīgu elektromagnētiskā lauka (parasti tuva lauka) starojumu. Ne tikai nopietni piesārņo apkārtējo elektromagnētisko vidi, bet arī rada elektromagnētiskus traucējumus tuvumā esošajām elektroiekārtām, kā arī var apdraudēt tuvumā esošo operatoru drošību. Tajā pašā laikā jaudas elektroniskās ķēdes iekšienē esošajai vadības ķēdei (piemēram, pārslēgšanas pārveidotājam) arī jāspēj izturēt EMI, ko rada pārslēgšanas darbība un lietošanas vietas elektromagnētiskā trokšņa traucējumi. Daudzas universitātes gan mājās, gan ārvalstīs ir veikušas pētījumus par elektromagnētiskajiem traucējumiem un jaudas elektronisko shēmu elektromagnētisko savietojamību, un ir sasniegušas daudz iepriecinošu rezultātu.
