關(guān)于電力電子技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用分析

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使我國(guó)各行業(yè)發(fā)展迅速，隨著半導(dǎo)體以及信息技術(shù)的有效推進(jìn)，電力電子技術(shù)得以全面發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)著開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展，從低頻轉(zhuǎn)向高頻，由整體化轉(zhuǎn)到模塊化，運(yùn)行的能源消耗不斷減少。比如，高頻開(kāi)關(guān)電源，其能夠?qū)⒔涣鬏斎氲碾娏鳎o轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的直流輸出。利用大功率開(kāi)關(guān)元件，對(duì)直流高壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為方波，再把方波電壓，轉(zhuǎn)化為低壓，輸出穩(wěn)定的直流電壓，在開(kāi)關(guān)電源中，被廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；開(kāi)關(guān)電源；應(yīng)用

引言

時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展使我國(guó)各行業(yè)有了新的發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展空間。社會(huì)不斷進(jìn)步，對(duì)于能源消耗和環(huán)境污染等問(wèn)題的重視程度愈來(lái)愈高，電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)水平發(fā)展已經(jīng)成為了當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的核心問(wèn)題。電力電子技術(shù)作為電力系統(tǒng)中非常重要的技術(shù)，提高電力電子技術(shù)對(duì)于提高能源利用率、保護(hù)環(huán)境具有十分重要的作用。

1電力電子技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)

電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其中半集成技術(shù)、導(dǎo)體技術(shù)、電子科學(xué)和現(xiàn)代通訊技術(shù)使得電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中飛速發(fā)展。電力電子技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)著國(guó)民經(jīng)濟(jì)上升，電力電子技術(shù)的空前發(fā)展推動(dòng)著電力產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得電力電子技術(shù)呈現(xiàn)出新特點(diǎn)。電力電子技術(shù)不斷提升，原有的電力電子器件的參數(shù)也在不斷提高。電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)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(fā)展。電力電子技術(shù)與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，科技發(fā)展推動(dòng)著電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對(duì)于我國(guó)能源領(lǐng)域創(chuàng)新影響極大，為我國(guó)開(kāi)創(chuàng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)重要力量。電力電子技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中會(huì)不斷優(yōu)化電能的使用性能，實(shí)際工作中常會(huì)借助于電力電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)節(jié)能方面，電力電子技術(shù)有著很大的影響力，電力電子技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)得到大力的推廣。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)升級(jí)改造中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其在電力系統(tǒng)使用中得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的發(fā)展以及其他與之相關(guān)聯(lián)的技術(shù)電力設(shè)備發(fā)展，這就使得整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有了基礎(chǔ)條件。

2現(xiàn)代電源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）現(xiàn)代電源技術(shù)是軟開(kāi)關(guān)與硬開(kāi)關(guān)的結(jié)合，受到電源技術(shù)的限制，大部分傳統(tǒng)的電器都是使用硬開(kāi)關(guān)技術(shù)。隨著軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的逐步成熟，其在電器行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從理論上來(lái)看，軟開(kāi)關(guān)不會(huì)造成任何的電損，能夠極大節(jié)省電量。但是目前軟開(kāi)關(guān)技術(shù)并沒(méi)有完全取代硬開(kāi)關(guān)技術(shù)，而是軟開(kāi)關(guān)技術(shù)與硬開(kāi)關(guān)技術(shù)之間相互滲透，使開(kāi)關(guān)能夠發(fā)揮出更高的性能。在設(shè)計(jì)電器產(chǎn)品時(shí)，既要充分發(fā)揮軟開(kāi)關(guān)損耗小、效率高、頻率高的特性，又要充分利用硬開(kāi)關(guān)技術(shù)電壓、電流定額小，易于濾波的特殊性能，實(shí)現(xiàn)兩種開(kāi)關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)良的性能。（2）現(xiàn)代電源技術(shù)的小型化發(fā)展趨勢(shì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代電器不斷朝著小型化的方向發(fā)展。便于攜帶的小型電器用品越來(lái)越受到用戶的追捧，對(duì)于開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)也有著同樣的發(fā)展趨勢(shì)，用戶也比較傾向于選擇那些體積較小、便于攜帶的開(kāi)關(guān)電源，利用現(xiàn)代電源技術(shù)就能夠生產(chǎn)出這樣的產(chǎn)品?，F(xiàn)代電源技術(shù)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(shuō)明現(xiàn)代開(kāi)關(guān)電源的體積越小，性能也就越好，不但能夠使開(kāi)關(guān)電源變得輕便、易于攜帶，而且能夠使開(kāi)關(guān)電源的性能變得更加優(yōu)良。生產(chǎn)體積、質(zhì)量較小的開(kāi)關(guān)電源還能夠節(jié)約材料，節(jié)省開(kāi)關(guān)電源的生產(chǎn)成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以現(xiàn)代開(kāi)關(guān)電源技術(shù)朝著更加小型化的方向發(fā)展。

3電力電子技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用

3.1高頻開(kāi)關(guān)電源

從通信電源的發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，其推動(dòng)著通信業(yè)的快速發(fā)展，供電系統(tǒng)推廣使用低壓高頻小型化開(kāi)關(guān)電源。在通信領(lǐng)域中，所說(shuō)的一次電源，具體為整流器，而二次電源則為DC/DC變換器。實(shí)際應(yīng)用中，使用一次電源，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)三相交流電網(wǎng)的轉(zhuǎn)化，或者單相交流電網(wǎng)的轉(zhuǎn)化，將其轉(zhuǎn)化為支流電源。隨著技術(shù)的發(fā)展，低壓高頻開(kāi)關(guān)全面替代相控式穩(wěn)壓電源?？紤]到節(jié)能，使用具有高功率密度特點(diǎn)的高頻DC-DC隔離電源模塊，提高安裝以及維護(hù)的便捷性。一般來(lái)說(shuō)，通信容量的增加，會(huì)帶動(dòng)通信電源容量的增加。從使用的角度來(lái)說(shuō)，由于開(kāi)關(guān)電源不斷小型化，那么開(kāi)關(guān)必須高頻化。因此，其基波自身能夠構(gòu)成干擾源，產(chǎn)生較強(qiáng)的傳到干擾波，在改進(jìn)元器件，提高開(kāi)關(guān)高頻化的同時(shí)，極易受到輻射干擾波的影響，產(chǎn)生超標(biāo)準(zhǔn)值的雜散信號(hào)。信號(hào)能夠構(gòu)成EMI，被干擾對(duì)象一般為無(wú)線電通信。從開(kāi)關(guān)電源工作角度來(lái)說(shuō)，處于高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，極易產(chǎn)生高電流和電壓變化率，使得電源產(chǎn)生一定的電磁干擾，進(jìn)而造成電網(wǎng)污染和電磁污染等?；诖耍枰扇∫种拼胧?，比如，采用濾波器抑制電磁干擾技術(shù)。濾波能夠有效抑制電磁干擾，抑制電網(wǎng)中電磁干擾進(jìn)入設(shè)備，并且能夠抑制設(shè)備中的電磁干擾進(jìn)入電網(wǎng)。通過(guò)在開(kāi)關(guān)電源輸入以及輸出電路中，布置開(kāi)關(guān)電源濾波器，來(lái)解決傳導(dǎo)干擾問(wèn)題以及輻射干擾問(wèn)題等。

3.2變頻器電源

從電源使用角度來(lái)說(shuō)，使用的變頻器電源，能夠用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速，比如空調(diào)電源。在具體應(yīng)用的過(guò)程中，變頻器電源作為電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，在節(jié)能運(yùn)行方面，有著較大的優(yōu)勢(shì)，獲得了不錯(cuò)的節(jié)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?qū)崿F(xiàn)對(duì)工頻電源的高效轉(zhuǎn)化，將其轉(zhuǎn)化為直流電壓，結(jié)合使用PWM高頻變換器以及大功率晶體管，對(duì)直流電壓進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如逆變，進(jìn)而完成交流輸出。隨著變頻技術(shù)的應(yīng)用，使得變頻器電源逐漸被推動(dòng)應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在開(kāi)關(guān)電源中，電力電子技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮著積極的作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多新興的電力電子技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，并廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，新技術(shù)的出現(xiàn)催生了很多新產(chǎn)品，開(kāi)拓出很多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

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作者簡(jiǎn)介：

王思正（1998.11.20）男，漢族，學(xué)生，河南濮陽(yáng)，單位：中南大學(xué)，專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化。