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硬开关DC-DC变换器工作原理简析

标签:开关,变换,变换器,工作,原理 时间:2020年08月10日 阅读129

硬开关DC-DC变换器是目前工业和电网体系中常用到的一种变换器类型,也是最早被研发成功的类型之一。本文将会对硬开关DC-DC的工作原理进行简要分析介绍,帮助工程师进一步认识其工作特征。

在2008年之后,我国的功率半导体元器件发展速度显明加快网站制作价格,这也催动了DC-DC变换器的技术革新。因为新研发的功率元器件可以在越来越高的开关频率下工作,因此近几年所研发的变换器体积和重量也越来越小,而功率密度则越来越高。目前,我国国内常用的PWM DC-DC转换器工作在50-200kHz频率范围内时,可以实现最佳的重量、尺寸、服从、可靠性及价格等。

可能许多工程师都知道,在传统的PWM变换器中,功率开关元件的开关均为硬开关。采用硬开关的DC-DC在开关开通的瞬间,功率开关的漏源极的电压将会从 高压降为零,电流从零敏捷上升。当开关关断的瞬间,功率开关的漏源极电压由零变为开路电压,电流从很大降为零,在V-I交集中产生很大的面积重叠,造成较 大的开关损耗。这种开关的过程,也被称为硬开关过程。

硬开关的转换器操作体例虽然比较基础常见,但是仍然存在着一些难以战胜的缺陷。首先硬开关操作体例很容易降低工作服从,更会影响元件的使用寿命。在硬开关 的工作状况下,元器件电压和电流的转变很快,其波形容易出现显明的过冲征象,导致显明的开关噪声。再者,因为开关损耗与开关频率之间呈线性关系,虽然硬开 关电路的工作频率在不太高的情况下,开关损耗占总损耗的比例并不是分外大,但是这种开关损耗会随着开关频率的进一步进步而变得越来越大。

以上就是本文对硬开关DC-DC变换器工作原理的简要分析,盼望能够帮助工程师更清晰的掌握其工作特征。



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