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开关电源提高功率密度的方法

来源: 时间:2019-07-31 13:36:36 浏览次数:

随着电子集成化的开展,器材、设备小型化的趋势越来越显着,对电源而言也是如此。高功率密度、小型化、轻薄化、片式化一直是电源技能发展的方向。那么,电源的小型化主要取决于哪些因素呢?

1、作业频率

进步开关电源作业频率——高频功率半导体器材:作业频率的进步能够进步功率密度。在相同的指标要求下,电路作业频率进步了,需要更高频率功率管,那么在电路中就能够使用更小的输出电感和滤波电容,这也就意味着,电感和电容的体积将大大减小,因而整个电路的体积和分量都将得到改善。可是咱们有必要要注意到跟着开关频率的不断进步,开关元件和无源元件的损耗也添加,高频寄生参数以及高频EMI等新的问题也随之发生。

在以往的开关电源中,变压器的体积往往占据了整个电源体积的多半部分,其实进步作业频率对减小变压器的体积是非常显着的。

2、选用新式变压器

跟着工艺技能的进步,为进一步减小变压器的体积,能够选用平面变压器和压电变压器,可使高频功率改换器完成轻、小、薄和高功率密度。平面磁芯开发成功,可完成平面化的变压器设计。因为平面变压器要求磁芯、绕组是平面结构,所以应该选用多层PCB绕组。平面变压器的特点是高频,低造型,高度很小而作业频率很高。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的“电压-振荡”改换和“振荡-电压”改换的性质传送能量,其等效电路好像一个串并联谐振电路,是功率改换范畴的研究和应用的热门之一。

3、 模块化和集成化

大量的无源器材添加了电源的体积,如果咱们能将这些无源器材集成在一起,不仅能够减小电源的体积也能够大大下降电源的本钱,然后扩大赢利。将电源系统集成在一个芯片上,就能够使电源产品更为紧凑,体积更小,一起也减小了引线长度,然后减小了寄生参数。低温共烧陶瓷(LTCC)集成技能已成为无源集成的干流技能。应用LTCC技能将电源电路中的无源器材内埋,并集成在一起,又因为在LTCC技能的基础上,能够进行三维的电路设计,然后下降电源电路的体积,一起无源器材的集成内埋,使得装置本钱也相应的减少,一箭双雕。此外,还能够在元件选型和PCB布局上考虑,简化电路,选用小封装的元器材,进行合理紧凑的PCB Layout布局,然后进一步缩小电源的体积。


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