基于电力电子技术在开关电源中的应用研究龚丰兢

龚丰兢

摘要：现如今全球的能源消耗量剧增，并且呈逐年增加的趋势。然而电力能源在所有能源使用量所占的比重很大，大部分的用电设施设备通过电力发电得以运转，在电力能源之中通过电力电子技术转换成的电力能源约占45%左右，这一比重是很高的。通过这些足以看出电力电子技术对于全球能源贡献率的重要性。开关电源使我们在日常的生产和生活中必不可少的应用技术设备，目前开关电源技术已经比较发达，不过我们只有不断地发展和优化开关电源技术，才能更好的服务于人们的生产生活。本文将具体研究电力电子技术在开关电源中的应用，从而促进电力电子技术在开关电源中的发展。

关键词：电力电子技术；开关电源；应用

引言

我们的各种电子设备不可或缺的重要组成部分是电源设备，电源设备的质量好坏和性能优劣直接关系到我们电子设备的有效运转和性能发挥，所以说电源对于我们整个设配的重要性不言而喻。随着我们电源技术的不断深入发展，开关电源的电路控制技术和线路拓扑技术的发展也到了一个比较发达的地步，开关电源的理论与实际技术联系的越来越密切，开关电源的安全性、稳定性和节能型十分符合电子电力设备的应用，现阶段我们的开关电源在实际生活中的应用十分广泛。如今电子技术的发展要求我们的开关电源要有更高的运转频率和更高的用电效率，同时对于我们的开关电源的供电安全保护性要求越来越高，要做好必要的故障维护工作和后勤保障工作，有效的保护电子设备的正常运转，最大的发挥开关电源的工作效率。

一、电力电子技术的含义

电力电子技术是在科技快速发展的今天应用于电力领域的一项重要的实用技术，它的发展经历了三代研发过程，技术领域方面又不成熟到完善，有低端走向高端，它是将转换电能控制器和功率器件紧密联系综合到一起，形成一个有效完整的电力电子系统，在保证我们设施最大效率的基础上降低设施功率，实现率最高、可靠性更强的电力电子系统。电力电子技术现在的主要研发方向是向高频化、节能化、数字化方向研发，传统的模拟电路控制技术已经不能适应新兴的电力电子技术发展的要求，我们的电力电子电子设备的体积也会随之减少很多，速度向高速化发展。现如今我们电子电子技术逐渐的向小型化方向发展，我们的机电一体化技术和人工智能化技术对于我们电力电子技术的发展注入了一根强心剂，为我们电力电子技术的未来提供了坚实的技术保障。

二、开关电源的含义

在我们的日常生产和生活中开关电源是很常见的，应用率很高，种类也比较多，不同的类型有着不同的应用范围，我们常常把他们划分为两大类，一类是转化电能的开关电源，另一大类为发出和传送电能的电源开关。当从电网中传输进来的电力往往要经过电源转化器进行转化才能直接利用到我们的设备和设施当中，因此得到最有效的利用。开关电源的基本工作原理是当我们的电流进入到电源内后，开关电源通过整流、变压、滤波将电流和电压进行初处理，这样才能将电流输送到设备中直接利用。开关电源是进行变换电能的电源，将电流变为高压直流电，开关电源下线有变压器这一元器件，这一部分的作用是进行高频低压脉冲信号的转化，整个过程的最后将电流输出为低电压直流电。现在的开关电源一方面向高频化方向发展，我们的开关电源将会变成小体积高频率的高效开关电源，提高释放功率的效率，减少发出功率的次数，改善动态响应。另外一点开关电源向模块化趋势发展，能够适应电力电子设备分布式电源系统的运行需求，提高设备的稳定性和后期的可维护性，将我们开关电源的设计风险降到最低。最后一点就是我们的开关电源逐步向全自动化全数字化的方向发展，之前的开关电源基本上采用模拟电路的方式进行，现在通过研发，逐步向模电数电混合控制转变，从此我们电源开关进入了全数字化控制阶段。

三、电力电子技术在开关电源中的应用

通过笔者对上文电力电子技术和开关电源的解读，我们的开关电源是为了将我们输入的电压进行稳定。在现在的电力电子技术发展的今天，开关电源比线性稳压线路有很大的优势，所以说我们的开关电源在电子技术中的应用是很广泛的，之所以运用广泛得益于开关电源设施体积小、转换电能效率高和设施重量轻等优点，在二十世纪初二十一世纪末，电气和电子技术逐步发展起来，在现实生活中的应用越来越广泛，电子和电气这一领域的发展刺激了开关电源的发展，有利于开关电源的迅速崛起，在发展的过程中开关电源的缺点也显现出来，开关电源发展初期，开关电源的线路构成比较复杂，电磁波和射频的干扰使得开关电源在工作时并不稳定。随着科技的不断进步，开关电源的弊端被逐步的克服，开关电源的主要有主电路控制电路两种，在主电路中，开关电源的运行环节主要包括三个环节，其中包括对输出电流进行整流和滤波，然后进行功率的转化，最后输出整流滤波。开关电源最重要的一个功能是将我们的电流输送给我们的负载设备，在整个电路中起到一个过渡的作用，另一个电路控制电路在整个电路中起到一个保护的作用，在开关电源中做一个“保护者”的角色，保护电路正常运转。

开关电源发展到现在有着几项有特色的技术，一是数字化控制技术，在数字化控制技术不断发展的背景下，我们的开关电源对模拟信号传递过程中造成的失真问题能够进行有效的控制，而且在抗干扰能力上数字化控制的性能也是很优越的。通过数字化控制技术能够使我们的电源开关在电路中更加稳定，将开关电源的可靠性和稳定性大大的提高。二是开关电源的软开关技术，它能够有效的控制高频率电源的有效损耗，将损耗率控制在30%到40%之间，软开关技术的工作原理里采用谐振的方法，能够克服传统电路中电压和电流过度的问题，能够使得开关电源的整套系统得到简化，使系统趋于简单，但运转效率和性能得不到削减，使设备的用电量和损耗量降低，加快散热，减低设施发生故障的几率。三是开关电源的同步整流技术，在第二点中我们提到了开关电源的软开关技术，同步整流技术就是在软开关技术的基础上再提高设备的效率，实现双重效率提高，这项技术适用于低电压和大电流的电源上。在零电压和零电流的电路中同步电流通过整流后的脉冲信号和一开始的脉冲信号实行联动，从而降低电流延迟，提高电流通过速度，从而提高电源开关的运转效率。

总结

通过上文笔者的介绍，开关电源是在电力电及技术的产生和发展的过程中不断成熟和完善的，电力电子技术在电源开关中有着很重要的应用价值，开关电源维持输出电压和电流的稳定，对电源来说开关电源有着良好的稳定性和安全性，在各种电子设备中开关电源有着广泛的应用。所以说在未来的电源技术的发展进程中，人们要更加的致力于电力电子技术和开关电源的深度融合，是指联系的更加密切，从而提高开关电源的技术水平，促进其作用和功能的最大发挥，为我们人类的能源利用做出更大的贡献。

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