關于電力電子技術在開關電源中的應用分析

摘 要：我國經濟的快速發展使我國各行業發展迅速，隨著半導體以及信息技術的有效推進，電力電子技術得以全面發展，同時帶動著開關電源的發展，從低頻轉向高頻，由整體化轉到模塊化，運行的能源消耗不斷減少。比如，高頻開關電源，其能夠將交流輸入的電流，給轉化成為相應的直流輸出。利用大功率開關元件，對直流高壓進行轉換，使其成為方波，再把方波電壓，轉化為低壓，輸出穩定的直流電壓，在開關電源中，被廣泛的應用。

關鍵詞：電力電子技術；開關電源；應用

引言

時代的進步，科技的發展使我國各行業有了新的發展機遇和發展空間。社會不斷進步，對于能源消耗和環境污染等問題的重視程度愈來愈高，電力系統相關技術水平發展已經成為了當前社會發展的核心問題。電力電子技術作為電力系統中非常重要的技術，提高電力電子技術對于提高能源利用率、保護環境具有十分重要的作用。

1電力電子技術發展特點

電子技術產業快速發展，其中半集成技術、導體技術、電子科學和現代通訊技術使得電力電子技術在電力系統中飛速發展。電力電子技術的快速發展推動著國民經濟上升，電力電子技術的空前發展推動著電力產業規模不斷擴大，使得電力電子技術呈現出新特點。電力電子技術不斷提升，原有的電力電子器件的參數也在不斷提高。電力電子技術和微電子技術之間相互滲透，電力電子元件朝著容量大、智能化的方向不斷發展。電力電子技術與我國的經濟發展密切相關，科技發展推動著電力系統產業化發展，對于我國能源領域創新影響極大，為我國開創社會經濟發展貢獻重要力量。電力電子技術在發展過程中會不斷優化電能的使用性能，實際工作中常會借助于電力電子技術來實現在電力系統中的應用。電力系統節能方面，電力電子技術有著很大的影響力，電力電子技術在實踐中應得到大力的推廣。電力電子技術在電力系統升級改造中有著獨特的優勢，其在電力系統使用中得到了廣泛的應用。電力電子技術在發展離不開計算機的發展以及其他與之相關聯的技術電力設備發展，這就使得整個電力系統產業鏈發展有了基礎條件。

2現代電源技術的發展現狀

（1）現代電源技術是軟開關與硬開關的結合，受到電源技術的限制，大部分傳統的電器都是使用硬開關技術。隨著軟開關技術的逐步成熟，其在電器行業中的應用越來越廣泛，從理論上來看，軟開關不會造成任何的電損，能夠極大節省電量。但是目前軟開關技術并沒有完全取代硬開關技術，而是軟開關技術與硬開關技術之間相互滲透，使開關能夠發揮出更高的性能。在設計電器產品時，既要充分發揮軟開關損耗小、效率高、頻率高的特性，又要充分利用硬開關技術電壓、電流定額小，易于濾波的特殊性能，實現兩種開關技術的優勢結合，實現更加優良的性能。（2）現代電源技術的小型化發展趨勢，隨著科學技術的不斷進步，現代電器不斷朝著小型化的方向發展。便于攜帶的小型電器用品越來越受到用戶的追捧，對于開關電源來說也有著同樣的發展趨勢，用戶也比較傾向于選擇那些體積較小、便于攜帶的開關電源，利用現代電源技術就能夠生產出這樣的產品?，F代電源技術的電容、變壓器體積和電感與電源工作的頻率平方根是成反比的，這也說明現代開關電源的體積越小，性能也就越好，不但能夠使開關電源變得輕便、易于攜帶，而且能夠使開關電源的性能變得更加優良。生產體積、質量較小的開關電源還能夠節約材料，節省開關電源的生產成本，獲得更大的經濟效益和社會效益，所以現代開關電源技術朝著更加小型化的方向發展。

3電力電子技術在開關電源中的應用

3.1高頻開關電源

從通信電源的發展角度來說，其推動著通信業的快速發展，供電系統推廣使用低壓高頻小型化開關電源。在通信領域中，所說的一次電源，具體為整流器，而二次電源則為DC/DC變換器。實際應用中，使用一次電源，能夠實現對三相交流電網的轉化，或者單相交流電網的轉化，將其轉化為支流電源。隨著技術的發展，低壓高頻開關全面替代相控式穩壓電源。考慮到節能，使用具有高功率密度特點的高頻DC-DC隔離電源模塊，提高安裝以及維護的便捷性。一般來說，通信容量的增加，會帶動通信電源容量的增加。從使用的角度來說，由于開關電源不斷小型化，那么開關必須高頻化。因此，其基波自身能夠構成干擾源，產生較強的傳到干擾波，在改進元器件，提高開關高頻化的同時，極易受到輻射干擾波的影響，產生超標準值的雜散信號。信號能夠構成EMI，被干擾對象一般為無線電通信。從開關電源工作角度來說，處于高頻開關狀態，極易產生高電流和電壓變化率，使得電源產生一定的電磁干擾，進而造成電網污染和電磁污染等。基于此，需要采取抑制措施，比如，采用濾波器抑制電磁干擾技術。濾波能夠有效抑制電磁干擾，抑制電網中電磁干擾進入設備，并且能夠抑制設備中的電磁干擾進入電網。通過在開關電源輸入以及輸出電路中，布置開關電源濾波器，來解決傳導干擾問題以及輻射干擾問題等。

3.2變頻器電源

從電源使用角度來說，使用的變頻器電源，能夠用于交流電機的變頻調速，比如空調電源。在具體應用的過程中，變頻器電源作為電氣傳動系統的主要組成部分，在節能運行方面，有著較大的優勢，獲得了不錯的節能效益。采用交流-直流-交流方案，作為變頻器，使用整流器能夠實現對工頻電源的高效轉化，將其轉化為直流電壓，結合使用PWM高頻變換器以及大功率晶體管，對直流電壓進行相應的處理，比如逆變，進而完成交流輸出。隨著變頻技術的應用，使得變頻器電源逐漸被推動應用。

結語：

綜上所述，在開關電源中，電力電子技術的應用，發揮著積極的作用。隨著現代科學技術的不斷發展，很多新興的電力電子技術被研發出來，并廣泛應用于社會的各個領域，新技術的出現催生了很多新產品，開拓出很多新的應用領域。

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作者簡介：

王思正（1998.11.20）男，漢族，學生，河南濮陽，單位：中南大學，專業：電氣工程及其自動化。