電子開(kāi)關(guān)
電子開(kāi)關(guān)分類(lèi)負載電源類(lèi)型分類(lèi)
以負載電源類(lèi)型分類(lèi):可分為直流型(DC—SSR)和交流型(AC—SSR)兩種。直流型固態(tài)電子繼電器是以功率晶體管作為開(kāi)關(guān)元件的,交流型固態(tài)屯子繼電器足以可控硅作為開(kāi)關(guān)元件的,分別用來(lái)接通和斷開(kāi)直流或交流負載。
開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)形式分類(lèi)
以開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)形式分類(lèi):可分為常開(kāi)式和常閉式。常開(kāi)式的功能是輸入端施加信號時(shí),固態(tài)繼電器輸出端才接通;而常閉式是僅當輸入端施加信號時(shí),固態(tài)繼電器的輸出端才被關(guān)斷,而輸入端沒(méi)有信號時(shí), 自鎖式電子開(kāi)關(guān)
固態(tài)繼電器的輸出端始終處于閉合狀態(tài)。
控制觸發(fā)信號的形式分
狹義上的電子開(kāi)關(guān)可以 以控制觸發(fā)信號的形式分類(lèi):可分為過(guò)零型和非過(guò)零型;非過(guò)零型在輸人信號時(shí),不管負載電源電壓相位如何,負載端立即導通。而過(guò)零型必須在負載電源電壓接近零且輸入控制信號有效時(shí),輸出端負載電源才導通。
編輯本段擴展閱讀:開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源簡(jiǎn)介
開(kāi)關(guān)電源是利用現代電力電子技術(shù),控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。開(kāi)關(guān)電源和線(xiàn)性電源相比,二者的成本都隨著(zhù)輸出功率的增加而增長(cháng),但二者增長(cháng)速率各異。線(xiàn)性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上,反而高于開(kāi)關(guān)電源,這一點(diǎn)稱(chēng)為成本反轉點(diǎn)。隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng )新,使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng )新,這一成本反轉點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng),這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。
開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化,并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應用領(lǐng)域,特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應用,推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應用在節約能源、節約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開(kāi)關(guān)電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開(kāi)關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應用,GTR驅動(dòng)困難,開(kāi)關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。
開(kāi)關(guān)電源的三個(gè)條件
1、開(kāi)關(guān):電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)而不是線(xiàn)性狀態(tài)
2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻
3、直流:開(kāi)關(guān)電源輸出的是直流而不是交流
開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)
人們在開(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開(kāi)發(fā)相關(guān)電力電子器件,邊開(kāi)發(fā)開(kāi)關(guān)變頻技術(shù),兩者相互促進(jìn)推動(dòng)著(zhù)開(kāi)關(guān)電源每年以超過(guò)兩位數字的增長(cháng)率向著(zhù)輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開(kāi)關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類(lèi),DC/DC變換器現已實(shí)現模塊化,且設計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內外均已成熟和標準化,并已得到用戶(hù)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(jìn)程中,遇到較為復雜的技術(shù)和工藝制造問(wèn)題。
開(kāi)關(guān)電源的結構和特性
以下分別對兩類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的結構和特性作以闡述。
接地
開(kāi)關(guān)電源比線(xiàn)性電源會(huì )產(chǎn)生更多的干擾,對共模干擾敏感的用電設備,應采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制,開(kāi)關(guān)電源均采取EMC電磁兼容措施,因此開(kāi)關(guān)電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術(shù)的HA系列開(kāi)關(guān)電源,將其FG端子接大地或接用戶(hù)機殼,方能滿(mǎn)足上述電磁兼容的要求。
保護電路
開(kāi)關(guān)電源在設計中必須具有過(guò)流、過(guò)熱、短路等保護功能,故在設計時(shí)應首選保護功能齊備的開(kāi)關(guān)電源模塊,并且其保護電路的技術(shù)參數應與用電設備的工作特性相匹配,以避免損壞用電設備或開(kāi)關(guān)電源。
發(fā)展動(dòng)向
開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開(kāi)關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化,因此國外各大開(kāi)關(guān)電源制造商都致力于同步開(kāi)發(fā)新型高智能化的元器件,特別是改善二次整流器件的損耗,并在功率鐵氧體(Mn?Zn)材料上加大科技創(chuàng )新,以提高在高頻率和較大磁通密度(Bs)下獲得高的磁性能,而電容器的小型化也是一項關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應用使得開(kāi)關(guān)電源取得了長(cháng)足的進(jìn)展,在電路板兩面布置元器件,以確保開(kāi)關(guān)電源的輕、小、薄。
開(kāi)關(guān)電源的高頻化就必然對傳統的PWM開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng )新,實(shí)現ZVS、ZCS的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)已成為開(kāi)關(guān)電源的主流技術(shù),并大幅提高了開(kāi)關(guān)電源的工作效率。對于高可靠性指標,美國的開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商通過(guò)降低運行電流,降低結溫等措施以減少器件的應力,使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。
模塊化是開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢,可以采用模塊化電源組成分布式電源系統,可以設計成N+1冗余電源系統,并實(shí)現并聯(lián)方式的容量擴展。針對開(kāi)關(guān)電源運行噪聲大這一缺點(diǎn),若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著(zhù)增大,而采用部分諧振轉換電路技術(shù),在理論上即可實(shí)現高頻化又可降低噪聲,但部分諧振轉換技術(shù)的實(shí)際應用仍存在著(zhù)技術(shù)問(wèn)題,故仍需在這一領(lǐng)域開(kāi)展大量的工作,以使得該項技術(shù)得以實(shí)用化。
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