DC-DC變換器發(fā)展趨勢:高頻化 軟開關(guān) 數(shù)字化
中國的DC-DC變換器設計研發(fā)和制造起步相對較晚,在最近幾年中才開始逐漸的在一些技術(shù)領(lǐng)域追趕上國際化的步伐。就目前國內(nèi)的轉(zhuǎn)換器研發(fā)速度和方向側(cè)重點來看,專家預測,未來三年內(nèi)我國的變換器發(fā)展將會繼續(xù)呈現(xiàn)出高頻化、軟開關(guān)和數(shù)字化趨勢,其中,高頻化和數(shù)字化研發(fā)領(lǐng)域很可能成為一段時間內(nèi)國內(nèi)廠家的重點發(fā)展方向。
高頻化
我國的DC-DC變換器新品研發(fā),早在2009年開始就已經(jīng)向高頻發(fā)的方向開始轉(zhuǎn)移。自上個世紀80年代以來,新型高頻功率半導體器件如功率MOSFET和IGBT的開發(fā),使實現(xiàn)開關(guān)電源高頻化有了可能。從而使中小型開關(guān)電源工作頻率可達到1MHz的水平。超快恢復功率二極管以及MOSFET同步整流技術(shù)的開發(fā)也為高效、低電壓輸出(3V 以下)開關(guān)電源的研制有了可能?,F(xiàn)在國內(nèi)的部分高校和實驗室正探索研制耐高溫的高性能碳化硅功率半導體器件,相信新型半導體器件的研發(fā)將會為高頻化的實現(xiàn)提供更堅固的保障。
軟開關(guān)
軟開關(guān)技術(shù)的研發(fā),徹底改變了傳統(tǒng)的硬開關(guān)轉(zhuǎn)換器設計思路,這一技術(shù)也正在成為國內(nèi)生產(chǎn)商和研發(fā)工程師的重點關(guān)注對象之一。軟開關(guān)技術(shù)的應用使高效率、高頻開關(guān)變換器的實現(xiàn)有了可能,而使用小功率軟開關(guān)技術(shù)的電源效率可提高到80-85% 。70 年代諧振開關(guān)電源奠定了軟開關(guān)技術(shù)的基礎。以后新的軟開關(guān)技術(shù)不斷涌現(xiàn),如準諧振、移相全橋ZVS—PWM、恒頻ZVS—PWM/ ZCS—PWM、ZVS—PWM 有源箝位、ZVT—PWM/ ZCT—PWM、全橋移相ZVS—ZCS—PWM 等。
數(shù)字化
數(shù)字化是國際上的主流研發(fā)趨勢,它正在逐步取代模擬信號在處理技術(shù)中的地位。目前國內(nèi)的DC-DC轉(zhuǎn)換器大多都已經(jīng)采用了數(shù)字信號技術(shù),數(shù)字信號、數(shù)字電路的研發(fā)也顯得越來越重要。目前數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善成熟,這一技術(shù)也在日常應用中顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測遙調(diào)等。由此可見,數(shù)字化將會成為一段時間內(nèi)國內(nèi)電子技術(shù)創(chuàng)新的一大主流趨勢。