Wie erfolgt die Klassifizierung von Schaltnetzteilen
Der Bereich der Technologie für Schaltnetzteile umfasst die Entwicklung von leistungselektronischen Geräten und die Entwicklung der Technologie für Schaltwechselrichter. Beide Bereiche fördern einander und lassen die Schaltnetzteile jedes Jahr um mehr als zweistellige Wachstumsraten in Richtung leichter, kleiner, dünner, geräuscharmer, zuverlässiger und störungsfreier Geräte wachsen. Schaltnetzteile können in zwei Kategorien unterteilt werden: AC/DC und DC/DC. DC/DC-Wandler haben mittlerweile Modularität erreicht, und Designtechnologie und Produktionsprozesse im In- und Ausland sind ausgereift und standardisiert und werden von den Benutzern anerkannt. Die Modularität von AC/DC erfordert jedoch aufgrund ihrer eigenen Eigenschaften den Modularisierungsprozess. Im modularen Prozess treten komplexere Technologie- und Herstellungsprobleme auf. Im Folgenden werden die Struktur und Eigenschaften von zwei Arten von Schaltnetzteilen beschrieben.
DC / DC-Wandler
DC/DC-Umwandlung ist die Umwandlung einer festen Gleichspannung in eine variable Gleichspannung, auch als DC-Chopper bekannt. Chopper funktioniert auf zwei Arten, eine ist die Pulsweitenmodulationsmethode, bei der Ts unverändert bleibt, die Tonne geändert wird (allgemeiner Zweck), die zweite ist die Frequenzmodulationsmethode, bei der die Tonne unverändert bleibt, die Ts geändert werden (störanfällig). Seine spezifische Schaltung besteht aus den folgenden Kategorien:
(1) Buck-Schaltungen - Abwärts-Chopper, deren mittlere Ausgangsspannung Uo kleiner ist als die Eingangsspannung Ui, bei gleicher Polarität.
(2) Boost-Schaltungen - Boost-Chopper, deren Ausgangsmittelspannung Uo größer ist als die Eingangsspannung Ui, bei gleicher Polarität.
(3) Buck-Boost-Schaltung - Abwärts- oder Aufwärtswandler, dessen Ausgangsmittelspannung Uo größer oder kleiner als die Eingangsspannung Ui ist, mit entgegengesetzter Polarität und induktiver Übertragung.
(4) Cuk-Schaltung - Buck- oder Boost-Chopper, bei dem die durchschnittliche Ausgangsspannung Uo größer oder kleiner als die Eingangsspannung Ui ist, mit umgekehrter Polarität und kapazitiver Übertragung.
Die heutige Soft-Switching-Technologie macht einen qualitativen Sprung im DC/DC-Bereich. Das US-Unternehmen VICOR hat eine Vielzahl von ECI-Soft-Switching-DC/DC-Wandlern entwickelt und hergestellt, deren * große Ausgangsleistung von 300 W, 600 W, 800 W usw., die entsprechende Leistungsdichte von (6, 2, 10, 17) W/cm3 und die Effizienz von (80-90) Prozent beträgt. Das japanische Unternehmen NemicLambda * hat vor kurzem eine Soft-Switching-Technologie für Hochfrequenz-Schaltnetzteilmodule der RM-Serie eingeführt. Ihre Schaltfrequenz beträgt (200-300) kHz, die Leistungsdichte hat 27 W/cm3 erreicht, und durch die Verwendung eines Synchrongleichrichters (MOS-FET statt Schottky-Diode) ist die Effizienz der gesamten Schaltung auf 90 % gestiegen.
AC/DC-Umwandlung
Bei der AC/DC-Umwandlung wird Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt. Der Leistungsfluss kann in beide Richtungen erfolgen. Der Leistungsfluss von der Stromversorgung zur Last wird als „Gleichrichtung“ bezeichnet, der Leistungsfluss von der Last zurück zur Stromversorgung wird als „aktiver Wechselrichter“ bezeichnet. Der Eingang des AC/DC-Wandlers ist 50/60 Hz Wechselstrom. Aufgrund des 50/60 Hz Wechselstromeingangs wird der Leistungsfluss von der Last zur Last als „aktiver Wechselrichter“ bezeichnet. Der Eingang des AC/DC-Wandlers ist 50/60 Hz Wechselstrom. Da dieser gleichgerichtet und gefiltert werden muss, ist ein relativ großer Filterkondensator unabdingbar. Gleichzeitig muss der AC-Eingang aufgrund der **-Standards (wie UL, CCEE usw.) und der Einschränkungen durch EMV-Richtlinien (wie IEC, FCC, CSA) einer EMV-Filterung unterzogen werden und Komponenten gemäß den **-Standards verwendet werden, wodurch die Miniaturisierung der AC/DC-Stromversorgung eingeschränkt wird. Darüber hinaus wird durch die internen Schaltvorgänge mit hoher Frequenz, hoher Spannung und hohem Strom die Lösung des EMV-Problems der elektromagnetischen Verträglichkeit erschwert. Auch an das Design der internen Schaltkreise mit hoher Installationsdichte werden hohe Anforderungen gestellt. Aus demselben Grund erhöhen Schaltvorgänge mit hoher Spannung und hohem Strom den Betriebsverbrauch der Stromversorgung und begrenzen die Modularität des AC/DC-Wandlers. Daher müssen optimale Designmethoden für das Stromversorgungssystem verwendet werden, um dessen Betriebseffizienz bis zu einem gewissen Grad zufriedenstellend zu gestalten.
AC/DC-Wandler können je nach Schaltungsaufbau in Halbwellenschaltungen und Vollwellenschaltungen unterteilt werden. Je nach Anzahl der Stromversorgungsphasen können sie in einphasig, dreiphasig und mehrphasig unterteilt werden. Je nach Schaltungsaufbau können die Quadranten in einen Quadranten, zwei Quadranten, drei Quadranten und vier Quadranten unterteilt werden.
