摘 要:我國經濟的快速發(fā)展使我國各行業(yè)發(fā)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(fā)展,同時帶動著開關電源的發(fā)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(wěn)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(fā)展使我國各行業(yè)有了新的發(fā)展機遇和發(fā)展空間。社會不斷進步,對于能源消耗和環(huán)境污染等問題的重視程度愈來愈高,電力系統(tǒng)相關技術水平發(fā)展已經成為了當前社會發(fā)展的核心問題。電力電子技術作為電力系統(tǒng)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(huán)境具有十分重要的作用。
1電力電子技術發(fā)展特點
電子技術產業(yè)快速發(fā)展,其中半集成技術、導體技術、電子科學和現(xiàn)代通訊技術使得電力電子技術在電力系統(tǒng)中飛速發(fā)展。電力電子技術的快速發(fā)展推動著國民經濟上升,電力電子技術的空前發(fā)展推動著電力產業(yè)規(guī)模不斷擴大,使得電力電子技術呈現(xiàn)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(shù)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(fā)展。電力電子技術與我國的經濟發(fā)展密切相關,科技發(fā)展推動著電力系統(tǒng)產業(yè)化發(fā)展,對于我國能源領域創(chuàng)新影響極大,為我國開創(chuàng)社會經濟發(fā)展貢獻重要力量。電力電子技術在發(fā)展過程中會不斷優(yōu)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(xiàn)在電力系統(tǒng)中的應用。電力系統(tǒng)節(jié)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(tǒng)升級改造中有著獨特的優(yōu)勢,其在電力系統(tǒng)使用中得到了廣泛的應用。電力電子技術在發(fā)展離不開計算機的發(fā)展以及其他與之相關聯(lián)的技術電力設備發(fā)展,這就使得整個電力系統(tǒng)產業(yè)鏈發(fā)展有了基礎條件。
2現(xiàn)代電源技術的發(fā)展現(xiàn)狀
(1)現(xiàn)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(tǒng)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(yè)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(jié)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(fā)揮出更高的性能。在設計電器產品時,既要充分發(fā)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(xiàn)兩種開關技術的優(yōu)勢結合,實現(xiàn)更加優(yōu)良的性能。(2)現(xiàn)代電源技術的小型化發(fā)展趨勢,隨著科學技術的不斷進步,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越受到用戶的追捧,對于開關電源來說也有著同樣的發(fā)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(xiàn)代電源技術就能夠生產出這樣的產品?,F(xiàn)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(xiàn)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(yōu)良。生產體積、質量較小的開關電源還能夠節(jié)約材料,節(jié)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(xiàn)代開關電源技術朝著更加小型化的方向發(fā)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(fā)展角度來說,其推動著通信業(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(xiàn)對三相交流電網(wǎng)的轉化,或者單相交流電網(wǎng)的轉化,將其轉化為支流電源。隨著技術的發(fā)展,低壓高頻開關全面替代相控式穩(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(tài),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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)。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(tǒng)的主要組成部分,在節(jié)能運行方面,有著較大的優(yōu)勢,獲得了不錯的節(jié)能效益。采用交流-直流-交流方案,作為變頻器,使用整流器能夠實現(xiàn)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(fā)揮著積極的作用。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展,很多新興的電力電子技術被研發(fā)出來,并廣泛應用于社會的各個領域,新技術的出現(xiàn)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(yè):電氣工程及其自動化。