当1 台电源故障时,只需将该模块退出检修,而其它模块仍可继续运行,在保证系统充电容量的前提下,为负载的正常供电提供了更加可靠的保障。以往的可控硅整流相控电源系统,其备件需要1 个同样大小的硅整流模块,而改用高频开关后,只需备1~2 个高频开关单元就可以了,减少了备件储备成本。由于高频开关电源的功率因数大于0.9,而常规整流功率因数仅为0.7 左右,对同样的负载,采用高频开关模块可节省输入功率30%。Р1.3.2开关电源发展前景Р开关电源的发展方向是频率更高、体积更小、电压更低、电流密度更大、效率更高。随着电力电子器件开关频率的不断提高,使得开关电源的频率进一步提高,小功率DC—DC 变换器的开关频率已将现在的200~500kHz 提高到1MHz 以上。频率的提高使体积进一步缩小,开关电源在封装结构上正朝着薄型,甚至超薄型方向发展,目前薄型封装尺寸已可达到7.5mm、8.5mm 和10 mm。半导体工艺等级在未来十年将从0.18 微米向50 纳米工艺迈进,芯片所需最低电压最终将为0.6V,但输出电流将朝着大电流方向发展。1991 年高功率密度定义为每立方英寸输出功率为25W,现在输出功率每立方英寸可达数百瓦。日本TDK 公司的分布式隔离型DC—DC 转换器,输出电压12V、输出电流27A、效率为95%,功率密度已达每立方英寸236W。而各种软开关技术的应用及用MOSFET 代替整流二极管都能大大地提高模块在低输出电压时的效率,即将达到92% (5V)、90%(3.3V)、87.5%(2V)。Р总体来讲可概括为五个方面:Р1、高频化技术Р随着开关频率的提高,开关变换器的体积也随之减少,功率密度也得到大幅提升,动态响应得到改善。小功率DC/DC变换器的开关频率将上升到MHz。但随着开关频率的不断提高,开关元件和无源元件损耗的增加、高频寄生参数以及高频EMI等新的问题也将随之产生。
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