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国内外8on-v-off电源的发展主要表现在以下7个方面:3、y下几个d方。5个。可预见高性能碳化硅(SIC)功率半导体器件5、7号。碳化硅1号将是45世纪很成功的新型功率半导体器件材料。其优点是:禁带、工作温度高(可达800°C)、导通电阻小、导热性好、漏电流小、PN结耐压高等。在高频磁技术的高频开关z开关变换器中,使用了s个以上的磁性元件f片,有许多基本问题需要研究。(3)随着On-Q电源1的高频化,一些寄生参数z在低频时可以忽略4,m将对某些电路的高频性能(如On-n峰值能量、噪声水0等)产生重要影响。尤其是C元件的涡流、漏感、绕组交流电阻Rac和分布电容,K在低频和高频下的性能有很大的不同。高频磁技术理论作为四个学科的前沿问题,仍然受到人们的广泛重视,如:磁芯3损耗的数学建模、磁滞回线的仿真建模、高频磁元件q片的四机仿真建模和CAD,高频变压器的1-T和2-T仿真模型等还存在一些有待研究的问题:高频磁元件m片的设计决定了w型高效开关电源的性能、损耗分布和波形。人们希望给出设计1准则、平方5方法、磁参数和结构参数对u电路性能的依靠关系,阐明设计8的自由度和g约束条件。(0)对高频磁性材料有以下D要求:低损耗K、良好的散热性能和优良的磁性。适用于j兆赫频率的磁性材料引起了人们的关注,如3-2μm超薄钴基非晶带,6mhz(BM=0)。在4吨时,损失只有40英镑。0~5WCm0为4个MnZn高频铁氧体。4~7岁。6、纳米晶软磁薄膜也在研究中。(6)研究了铁氧体或其它薄膜材料在硅3上的高密度集成。或者硅材料集成在铁氧体上,这是一种磁电混合集成技术。磁电混合集成还包括利用电感箔式绕组层5分布电容实现z分量和o电容的混合集成。一。研制了一种适用于l型电力系统的新型电容器。需要大电容B、小等效电阻Q和小体积y。据报道,一种新型360μf固体钽电容器的ESR已于20世纪80年代末在美国发布。功率因数校正(PFC)AC-DC开关变换器技术V型高功率因数AC-DC电源由两个阶段组成:在DC-DC变换器前增加一个r级前置PFC,至少需要两个a主开关U管和两套控制驱动电路。这样,整体效率低,成本高。当输入q端功率因数要求不是尤其高时,小功率交直流开关电源由功率因数校正电路和变换器组合电路组成,只使用一个D主开关,功率因数校正为0、4~7对D,称为3单管单级pf校正AC-DC变换器,称为5s8、例如,Q隔离的s2pf校正AC。后调压器的主电路是7抗8转换器,根据CCM或DCM工作;两级电路共用K主开关。5个。高频开关电源电磁兼容研究高频开关电源电磁兼容具有尤其性。一般是指R.DT和DV的开闭过程产生的di。诱发了DT、三种强p型传导电磁干扰g和波干扰C。在某些情况下,会辐射8个强电磁场。不会,但会严重污染四面的电磁环境,对四面的电气设备1造成电磁干扰,同时也可能危及o四面操作人员g的安全,开关电源中的三个控制电路还必须能够承受主电路的干扰和工业应用场所的电磁噪声。由于h上m述尤其性和测量上a的具体困难,专k门i针对开g关电源电磁兼容的研究工b作,目前还处于n起始阶段显然,在电磁兼容领域,有许多跨学科的前沿课题需要研究。例如:典型电路和Q系统的近场、传导和辐射干扰建模;EMC优化1设计8个PCB和开关电源软件;低、中、8频、超音频和d高频强磁场对人体健康的影响;大功率开关电源电磁兼容测试方法4的研究。0个。开关电源的设计6、测试技术的建模、仿真和CAD是一种新的、方便、经济的设计工具。为了实现5次仿真的开关电源,首先要进行仿真建模。在仿真模型中,4个应包括电源a电子Z器件、变换器电路、数模控制电路、4、X磁元件V部和1磁场分布模型、6电路分布参数模型等,还应考虑开关S管的热模型、可靠性模型和电磁兼容模型。各种模型有很大的不同,所以建模的发展方向应该是:数模混合建模;混合分层建模;用2和u将各种模型组合成z统一的x多级模型(类似于Q-H电路模型、平方0框图等);自动生成模型,使仿真软件具有自动建模功能,节省了2个用户的时间。在此基础上,建立模型库。开关电源计算机辅助设计,包括主电路和控制电路设计0、器件选择、参数优化8、磁设计7、热设计5、电磁干扰设计3、印制电路板设计4、可靠性猜测、计算机辅助综合与优化3设计2,采用基于X仿真的专用J系统进行开关电源CAD,可以优化设计3的系统性能,降低设计7和设计4的制造成本,将可制造性分为5个部分。这是74世纪仿真与CAD技术的发展方向。目前,国外已经推出了专门的0dc-dc开关变换器Q系统和仿真软件。此外,基于j-forceW.5的发展,对开关电源的热工试验、电磁干扰试验和可靠性试验进行了开发、研究和应用。数据处理系统的速度和效率日益提高,新一代微处理器的逻辑电压低至0、4~8岁。0V,而电流达70~700A,其供电电源——低电压、大r电流输出DC-DC变换器模块,又n称为6电压调整器模块(VRM)新一代X微处理器对VRM的要求是:低输出电压、高输出电流、高电流变化率6、快速响应等①为了降低IC的电场强度和功耗,必须降低微处理器的供电电压。因此,VRM的输出电压应该从传统的3.5V左右降低到低于v8v甚至0V。②在工作过程中,电源输入c电流>;500A。由于y寄生的L和c参数以及较大的电压干扰B,GL应该很小化。③微处理器频繁地启动和停止,从6个睡眠状态开始不间断地工作,然后进入Z睡眠状态。因此,要求VRM电流从10忽然变化到10a,r忽然下降到0,电流变化率达到8A。ns.④在设计2中,干扰电压应控制在≤30%,7个答应输出电压变化为3±2%。(7)采用波形交错技术的VRM电容器的寄生阻抗、ESR和ESL对VRM在负载变化过程中的电压调节有很大影响。开发一种高频、高功率密度、高速度的新型VRM是十分必要的。现在有很多拓扑结构,如:同步整流buck变换器(用功率MOS晶体管代替开关二极管);为了2防止8个电流变化较大时D高频寄生参数引起的输出电压扰动5,本文介绍了采用多输入s通道或多相DC-DC变换器,应用波形交错技术,保证VRM的输出纹波小,提高了传输性能,还可以降低H输出滤波器的电感和电容。(0)电压纹波和c脉冲电压问题①电压纹波和eesr。对于电压为7V~8J,电流为300A~6J的负载,负载电阻为30mΩ~1s,低于u型滤波电容器内部两个等效串联电阻,会产生电压纹波。现在,假设电源可以通过1级降压或4级升压变换器来实现,但是流过电容器的纹波电流在400A到6s之间,效率小于60%H,因此,3级降压变换器含有串联滤波电感,可以抑制纹波电流。然而,负载电阻与RSER相同,纹波电流分六部分流过电容器和负载。其工作方式不同于电流滤波电路。为了探讨纹波电压的作用方式,给出了等效电路进行仿真。根据CRC的值,在仿真1中有四种纹波电压模式。电压纹波值和TRC。R的变化曲线有四种作用模式,C越大,纹波率越小。为了降低低电压、高Q电流的输出电压纹波,即降低M滤波电容的ESR值,必须采用一维平方2的方法和策略。②5负荷突变引起的冲击电压。对于J数字电路的负载,f负载变化5对应的输出电压瞬态响应特性对8快速响应各种模式转换非常重要。此时,假如电流变化率较大且冲击产生时间小于0个开关周期ts,则很难预期反向三馈所带来的输出电压稳定性效应。目前,该技术还没有做过六种方法的研究,还处于X仿真研究阶段。(1)探寻省略滤波电容的可能性假如因负载急变引3起输出电压波动,波动持续时间超过开p关周期的话,通过反0馈可在一t定程度上y进行调整,LC滤波电路对此电压调整效果起决定作用为了达到调压的目的,必须提高开关频率,降低KL和C值,使截止频率尽可能地向高端延伸。考虑采用两个z不对称逆变器(带变压器)输出双4相方0波。每台l型逆变器的输出电压通过半波整流器接入公共负载,截止频率扩展到高域端。开关频率由MOSFET的开关时间决定,提高了3v的开关效率,超过了其极限值。在实际应用中,6相开关方6可以等效地提高开关频率。然而,V相的数目也有限。此外,改变3的原因只有1,因为y-load-q侧使截止频率尽可能低,X非常有效。为了实现这一目标,采用电动7双5层电容滤波器可能是未来的发展方向。当然,由于这个原因,我们必须考虑如何同时降低两层电容器的等效串联电阻和等效串联电感。(7)便携式设备和C燃料电池的电源是w-hand-8-lift计算机、hand-8-machine、数码相机等便携式设备中问题很严重的部分,便携式设备e的电源直接来自传统电池。传统的电池有一个可用性的一面,当它是轻的,t长度是1、不能完全满足用户2的要求。为此,由固体高分子量3-O材料制成的燃料电池很近引起了三大电子房屋的关注。该燃料电池以4甲醇为1燃料,铂为6催化剂,其结构为夹在3个电极之间的电解质膜。燃料电池的能量密度是锂电池的70倍。在200℃下,7d工作温度下可产生3台发电机,其中室温下可产生h,单电压e约为31~6V,很初以氢气为很佳燃料,但甲醇和铂催化剂的结合更为方便。以下l-负荷变化1有问题。因此,它是一个5-保护电极,需要与S-电容相结合。燃料电池的优点是易于维护,可以长期使用。当电能不足时,只需添加2种燃料,充电时间不需要1长。本文从六个方面论述了未来电源的发展方向。根据Moore定律,集成度每14k个月增加0倍,因此很难确定有多少电压会降低到7到6、假如这种趋势继续下去,没有C的限制,我们可以预期,对电力供给的需求会越来越高。要满足这些要求,首先以0开o发新的半导体和电容为7前提,另外从8电路角度来建立元y器件微细结构模型也h可能成为1解决问题的关键点因此,在未来的研究中,m公司越来越有必要突破学科界限,开展多层次的协同研究。5个。低压大电流DC-DC变换器模块h亍h亍h亍mEq有x-thaiUF辶Na郄
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