一种低压DC-DC升压电路的实现
2 DC-DC 变换技术的现状和未来
目前, 电源系统需要的DC-DC 电源模块越来越多,对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外, 对其体积要求越来越小, 功率密度、转换效率和可靠性要求越来越高。因此, 如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本、更高性能的DC-DC 转换器始终是电力电子技术工程师追求的目标。下面对当今国际顶级DC-DC 产品的实用技术、专利技术和普遍采用的特有技术作简要的介绍, 以供大家分享。
2.1 有源钳位技术
有源钳位技术是在开关变换器的功率开关管上并联钳位电路, 以抑制开关管上的电压应力, 同时又使变压器铁芯磁通自动复位, 提高磁芯的有效利用率。有源钳位技术历经三代, 且都申报了专利。
2.2 全桥移相ZVS 软开关技术
全桥移相ZVS 软开关技术, 从上世纪90 年代中期风靡中大功率开关电源领域。该电路拓扑及控制技术在MOSFET 开关速度还不太理想时, 对DC-DC 变换器效率的提升起了很大作用, 然而工程师们也为此付出了一定的代价。
2.3 同步整流技术
近年来, 同步整流技术发展迅猛, 衍生的复合电路拓扑形式丰富, 可应用于Buck、正激、反激、半桥、推挽、全桥等电路。第一家申请专利是美国, 它的电路为Buck 加上双组交互Forward 组合技术, 其产品可获得92%以上的转换效率; 第二家申请专利的也是美国, 它的电路为Buck 加上一组对称拓扑(半桥、推挽、全桥),其产品可获得93%的转换效率。
3 结束语
为适应电子产品快速向小型化、便携式发展, 要求开关电源的体积更小、效率更高。同时, 电源产品需要满足高功率密度、低压大电流、高动态性能、输出电压种类的多元化、热切换、可靠性、环保等更为苛刻的要求。据统计, DC-DC 电源占开关电源的市场份额已达30%以上, 占模块电源的比例更是高达90%以上, 目前市场上生产的DC-DC 电源产品比较少, 而且应用成熟的全桥移相ZVS 软开关技术比较适合于中大功率的开关电源领域, 对中小功率的DC-DC 电源领域不太适用,因此需要技术人员付出更多的努力和心血, 尽快地学习和掌握现代先进的DC-DC 变换技术, 增强技术能力,拓宽产品市场领域。
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