促进电源适配器发展的因素

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促进电源适配器发展的因素

(1)电力电子器件
电力电子器件经历了从双极型器件到场控型器件，及其宽禁带电力电子器件的发展趋势。电力电子器件作为电源适配器的主要构成部分，可以直接影响着电源适配器的性能，电力电子器件的发展趋势更加是可以直接促进着电源适配器的迅速发展趋势。功
率MOSFET是现阶段电源开关速度最快的电力电子器件，电力MOSFET的出现使电源适配器达到高频化变成可能；
IGBT综合了场控型器件迅速和双极型器件通态压降低的优点，使电源适配器成功应用于超高压、大电流、大功率等场合。
(2)软电源开关技术
通常电源适配器的开关管工作在硬电源开关情况，因而，在电源开关过程中，开关管两端的电压与流过开关管的电流存在交叠时间，进而产生了开关损耗。开关损耗使电源适配器的效率降低，温升加剧，可靠性降低。同时电源开关频率越高，开关损耗越大，进而限制了电源适配器的小型化和轻量化。为了降低电源适配器的体积和重量，就需要提高电源开关频率，同时降低开关损耗，因而，必须降低电源开关过程中开关管两端的电压与流过开关管的电流的交叠时间。为此研究出了零电压电源开关ZVS(Zero-Voltage-Switching)和零电流电源开关ZCS(Zero-Current-Switching)的软电源开关(Soft-Switching)技术，及其零电压转换ZVT(Zero-Voltage-Transition)和零电流转换ZCT(Zero-Current-Transition)变换器。
软电源开关技术是利用电感和电容之间的谐振，进而改变开关管的电源开关轨迹，利用谐振中电压或电流过零的特点，为开关管创造达到零电压电源开关或零电流电源开关的条件，降低电源开关过程中开关管两端的电压与流过开关管的电流的交叠时间，进而降低开关损耗。
软电源开关相对硬电源开关有显著优越性，能够缓解硬电源开关中存在的众多难题，如：
(a)硬电源开关的开关损耗大，软电源开关降低了开关损耗；
(b)硬电源开关在超高压下启用时,开关管并联结电容中的能量通过开关管耗散，易导致开关管温升过高，进而毁坏开关管，软电源开关利用谐振技术将结电容中的能量转移至另一个开关管的并联结电容；
(c)硬开关在大电流下关断时，电源电路中的二端元件会造成过高的电压尖峰，进而毁坏开关管，软开关利用谐振技术提供续流回路，降低电流变化率，进��降低感应尖峰电压；
(d)硬开关的并联二极管反向恢复期间,与其串联开关管的开通易造成电流短路，耗损急剧提升，造成开关管超温毁坏，软开关通过设置恰当的延迟时间，防止开关管直通；
(e)硬开关因其过大的电压、电流变化率，易造成的电磁干扰(EMI)，软开13关利用谐振技术，降低电压、电流变化率，进而降低了电磁干扰；
硬开关的开关损耗限制了其开关频率的提升，在20kHz***************************耳可以听见的噪声，软开关伴随着其开关损耗的降低，开关频率取得提升，进而降低了开关噪声。
软开关技术的运用，促使了电源适配器迅速发展，基于软开关技术的拓扑电源电路结构也愈来愈多，如准谐振变换器(QRCs)、ZVS-PWM变换器和ZCS-PWM变换器以及ZVT-PWM变换器等，基于移相操纵ZVS-PWM全桥变换器的拓扑电源电路结构更是被广泛应用于中大功率场合的电源适配器中。
(3)拓扑结构
伴随着电力电子器件MOSFET和IGBT的出现，电力电子电路拓扑结构的研究取得了迅速发展。为了更好地满足电源适配器的效率和功率密度等能力的标准，以及在不同的电压、电流等级和不同功率场合的运用，提出了相应的AC/DC和DC/DC功率变换电源电路拓扑结构，常用的AC/DC功率变换拓扑电源电路结构有单相或三相功率因数校正电源电路以及光伏逆变电路，常用的DC/DC功率变换电源电路拓扑结构有Buck降压变换电源电路、Boost升压变换电源电路、Cuk降压/升压变换电源电路、移相全桥软开关DC/DC变换电源电路和有源钳位DC/DC变换电源电路等。诸多新式功率变换电源电路拓扑结构的不断提出，使电源适配器满足不同运用场合，对电源适配器技术的发展起到了极大的促进作用。
(4)控制技术

伴随着对电源适配器技术能力的标准不��提升，愈来愈多的新式控制技术被运用到电源适配器中。基于控制理论的线性系统控制技术被运用到电源适配器的控制电路中，与传统的电压模式PWM操纵和电流模式PWM操纵相比，线性系统控制技术具备优异的操纵能力。

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| 发布时间：2020.09.21 来源：电源适配器厂家

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