Punti salienti della tecnologia di alimentazione a commutazione
1 Densità di potenza dell'alimentatore switching.
Migliorare la densità di potenza dell'alimentatore switching, renderlo miniaturizzato e leggero è l'obiettivo che le persone perseguono costantemente. Ciò è particolarmente importante per i dispositivi elettronici portatili (quali telefoni cellulari, fotocamere digitali, ecc.). Esistono diversi modi specifici per miniaturizzare l'alimentatore a commutazione: uno è l'alta frequenza. Per ottenere un'elevata densità di potenza dell'alimentatore, la frequenza operativa del convertitore PWM deve essere aumentata, riducendo così il volume e il peso dei componenti di accumulo dell'energia nel circuito. Il secondo è l'applicazione di trasformatori piezoelettrici. L'applicazione di trasformatori piezoelettrici consente ai convertitori di potenza ad alta frequenza di essere leggeri, piccoli, sottili e ad alta densità di potenza. I trasformatori piezoelettrici utilizzano le proprietà uniche della trasformazione "tensione-vibrazione" e della trasformazione "vibrazione-tensione" dei materiali ceramici piezoelettrici per trasmettere energia. Il suo circuito equivalente è come un circuito risonante serie-parallelo, ed è uno dei punti caldi della ricerca nel campo della conversione di potenza. Il terzo è usare un nuovo tipo di condensatore. Per ridurre il volume e il peso delle apparecchiature elettroniche di potenza, è necessario cercare di migliorare le prestazioni dei condensatori, aumentare la densità energetica e ricercare e sviluppare nuovi condensatori adatti all'elettronica di potenza e ai sistemi di potenza, che richiedono una grande capacità e un piccolo equivalente resistenza in serie (ESR). , di piccole dimensioni, ecc.
2. Componenti magnetici ad alta frequenza.
Nel sistema di alimentazione viene utilizzato un gran numero di componenti magnetici. I materiali, la struttura e le prestazioni dei componenti magnetici ad alta frequenza sono diversi da quelli dei componenti magnetici a frequenza industriale. Ci sono molti problemi da studiare. I materiali magnetici utilizzati nei componenti magnetici ad alta frequenza devono avere basse perdite, buone prestazioni di dissipazione del calore e prestazioni magnetiche superiori. I materiali magnetici adatti alle frequenze megahertz hanno attirato l'attenzione della gente e sono stati sviluppati e applicati anche materiali magnetici morbidi nanocristallini.
3. Tecnologia di rettifica sincrona.
Per i convertitori a commutazione graduale con uscita a bassa tensione e corrente elevata, la misura per migliorarne ulteriormente l'efficienza consiste nel cercare di ridurre la perdita dello stato di attivazione dell'interruttore. Ad esempio, la tecnologia di rettifica sincrona (SR), ovvero la connessione inversa del tubo MOS di potenza viene utilizzata come diodo di commutazione per la rettifica al posto del diodo Schottky (SBD), che può ridurre la caduta di tensione del tubo, migliorando così l'efficienza del circuito
4. Compatibilità elettromagnetica.
Il problema della compatibilità elettromagnetica (EMC) dell'alimentatore a commutazione ad alta frequenza ha la sua particolarità. Il di/dt e il dv/dt generati dai dispositivi a semiconduttore di potenza durante il processo di commutazione causeranno forti interferenze elettromagnetiche condotte e interferenze armoniche, nonché forti radiazioni di campo elettromagnetico (solitamente campo vicino). Non solo inquina gravemente l'ambiente elettromagnetico circostante, ma causa anche interferenze elettromagnetiche alle apparecchiature elettriche vicine e può anche mettere in pericolo la sicurezza degli operatori nelle vicinanze. Allo stesso tempo, il circuito di controllo all'interno del circuito elettronico di potenza (come un convertitore di commutazione) deve anche essere in grado di resistere all'EMI generato dall'azione di commutazione e all'interferenza del rumore elettromagnetico del sito di applicazione. Molte università in patria e all'estero hanno svolto ricerche sull'interferenza elettromagnetica e sulla compatibilità elettromagnetica dei circuiti elettronici di potenza, ottenendo molti risultati lusinghieri.
