現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向正在從以低頻技術(shù)為主的傳統(tǒng)電力電子技術(shù)向以高頻技術(shù)為主的現(xiàn)代電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)變。 在電力電子技術(shù)和各種供電系統(tǒng)的應(yīng)用中，開關(guān)電源技術(shù)是核心。
從1955年羅耶發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器開始，實(shí)現(xiàn)了高頻變換控制電路，現(xiàn)在開關(guān)電源技術(shù)已成為電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展中不可或缺的電源模式。
為什么開關(guān)電源技術(shù)成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的核心地位？它的成功僅僅取決于它在電子設(shè)備中的尺寸嗎？
什么是開關(guān)電源
開關(guān)控制電源是開關(guān)進(jìn)行穩(wěn)壓電源的簡稱，一般指輸入為交流以及電壓、輸出為直流電壓的AC（交流電）-DC（直流電）交換器。開關(guān)設(shè)備電源企業(yè)內(nèi)部的功率開關(guān)管工作在高頻開關(guān)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，本身需要消耗的能量水平很低，電源管理效率最高可達(dá)75％～90％，比普通存在線性穩(wěn)壓電源可以提高一倍。
開關(guān)電源和線性電源有什么區(qū)別？
簡單來說，線性電源的穩(wěn)壓可視為電阻值，相等于透過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來改變電壓，而開關(guān)電源則透過調(diào)節(jié)開關(guān)的頻率來改變電壓。同時(shí)，與線性電源相比，開關(guān)電源和線性電源的成本隨著輸出功率的增加而增加，但兩者的增長率不同。
線性電源的成本高于開關(guān)電源。
因此，隨著中國電力企業(yè)電子信息技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源管理技術(shù)水平不斷進(jìn)行突破與創(chuàng)新，這一個(gè)成本分析問題，反而讓開關(guān)電源技術(shù)向低輸出電力端移動(dòng)，為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展學(xué)生空間。
開關(guān)電源工作原理
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電源技術(shù)，控制開關(guān)晶體管的開關(guān)時(shí)間比，保持穩(wěn)定輸出電壓的電源開關(guān)電源由脈寬調(diào)制(PWM)控制(金屬氧化物半場效應(yīng)晶體管)。
開關(guān)電源是由主電路、控制系統(tǒng)電路、檢測模塊電路、輔助設(shè)計(jì)電路作為四大主要部分重要組成。開關(guān)電源，顧名思義，相當(dāng)于這里有一扇門，一扇門讓電流可以通過，另一扇門讓電流停止企業(yè)通過。那么對(duì)于什么是門?
XED-15A12VWT內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)圖
有的開關(guān)電源采用晶閘管，有的采用基于基極的開關(guān)控制電極（晶閘管）和脈沖信號(hào)完成導(dǎo)通和截止。本發(fā)明采用電子開關(guān)連續(xù)“開”和“關(guān)”的方式，電子開關(guān)器件對(duì)輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓轉(zhuǎn)換，輸出電壓可調(diào)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。
開關(guān)電源優(yōu)點(diǎn)
電力電子設(shè)備與人們的工作、生活關(guān)系日益密切，電子設(shè)備離不開可靠的電源供應(yīng)，進(jìn)入80年代后，計(jì)算機(jī)全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源，使開關(guān)電源進(jìn)入90年代的各種電子電氣領(lǐng)域。
短短十年間，開關(guān)電源技術(shù)迅速占據(jù)了電力電子設(shè)備的核心地位。僅僅是因?yàn)轶w積小嗎？
其實(shí)從開關(guān)控制電源的原理圖我們可以通過了解到：它沒有系統(tǒng)采用笨重的工頻變壓器，同時(shí)也是因?yàn)檫M(jìn)行調(diào)整管上的耗散功率大幅度降低，從而能夠省去較大的散熱片。這使得電子開關(guān)工作電源的體積變小，重量輕。但是，開關(guān)電源管理最大優(yōu)點(diǎn)是——功耗小，效率高。在開關(guān)電源模塊電路中，晶體管在激勵(lì)相關(guān)信號(hào)的激勵(lì)下，它不斷出現(xiàn)重復(fù)‘導(dǎo)通’‘截至’的開關(guān)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)換增長速度極快，頻率在50HZ只有，使得學(xué)生電源技術(shù)效率得到大大的提高。
其實(shí)，開關(guān)控制電源穩(wěn)壓范圍寬。從開關(guān)電源的輸出一個(gè)電壓是有激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的，輸入數(shù)據(jù)信號(hào)處理信號(hào)電壓的變化我們可以同時(shí)通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。這樣，在工頻電網(wǎng)電壓發(fā)生變化影響較大時(shí)，它仍能夠有效保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。
因此，開關(guān)電源技術(shù)迅速成為電力電子設(shè)備的一部分，并非沒有道理。
注意：
目前開關(guān)電源的工作頻率基本是50kHz，是線性穩(wěn)壓電源的1000倍，使得整流后的濾波效率幾乎提高了1000倍。即使加上半波整流和電容濾波，效率也提高了500倍。在相同紋波輸出電壓下，使用開關(guān)電源時(shí)，濾波電容的容量僅為線性穩(wěn)壓電源的1\\u002F500~1\\u002F1000。