电源是全部电子设备的心脏，全部电子设备都离不开电源供给能量。电源它广泛运用于科学研讨、经济建设、国防设备及日常日子等各个方面，是电子设备和机电设备的根底，它与国民经济各个部门严密相关，在工农业出产中运用广泛。

　　高速开展的计算机技能带领人类进入了信息社会,一起也促进了电源技能的敏捷开展。八十年代,计算机全面选用了开关电源,首先完结计算机电源换代。接着开关电源技能相继进人了电子、电器设备范畴。

　　计算机技能的开展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,依据美国环境保护署l992年6月17日“动力之星计划规则,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡觉状况下的耗电量若小于30瓦,就契合绿色电脑的要求,进步电源功率是下降电源耗费的根本途径。就现在功率为75%的200瓦开关电源而言,电源本身要耗费50瓦的动力。

　　通讯业的敏捷开展极大的推进了通讯电源的开展。高频小型化的开关电源及其技能已成为现代通讯供电体系的干流。在通讯范畴中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)改换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相沟通电网改换成标称值为48V的直流电源。现在在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源替代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)经过MOSFET或IGBT的高频作业,开关频率一般操控在50-100kHz规模内,完成高功率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

　　因通讯设备中所用集成电路的品种繁复,其电源电压也各不相同,在通讯供电体系中选用高功率密度的高频DC-DC阻隔电源模块,从中心母线V直流)改换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、便利保护,且设备、添加十分便利。一般都可直接装在规范操控板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通讯容量的不断添加,通讯电源容量也将不断添加。

　　DC/DC改换器将一个固定的直流电压改换为可变的直流电压,这种技能被广泛运用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和操控,一起使上述操控取得加快平稳、快速呼应的功用,并一起收到节省电能的作用。用直流斩波器替代变阻器可节省电能(20~30)%。直流斩波器不只能起调压的作用(开关电源), 一起还能起到有效地按捺电网侧谐波电流噪声的作用。

　　通讯电源的二次电源DC/DC改换器已商品化,模块选用高频PWM技能,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。跟着大规模集成电路的开展,要求电源模块完成小型化,因而就要不断进步开关频率和选用新的电路拓扑结构,现在已有一些公司研发出产了选用零电流开关和零电压开关技能的二次电源模块,功率密度有较大起伏的进步。

　　不间断电源(UPS)是计算机、通讯体系以及要求供给不能中止场合所有必要的一种高牢靠、高功用的电源。沟通市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成沟通,经转换开关送到负载。为了在逆变器毛病时仍能向负载供给能量,另一路备用电源经过电源转换开关来完成。

　　现代UPS遍及了选用脉宽调制技能和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器材,电源的噪声得以下降,而功率和牢靠性得以进步。微处理器软硬件技能的引进,可以完成对UPS的智能化办理,进行长途保护和长途确诊。

　　现在在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS开展也很敏捷,现已有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种标准的产品。

　　变频器电源首要用于沟通电机的变频调速,其在电气传动体系中占有的位置日趋重要,已取得巨大的节能作用。变频器电源主电路均选用沟通-直流-沟通计划。工频电源经过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频改换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的沟通输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动沟通异步电动机完成无级调速。

　　世界上400kVA以下的变频器电源系列产品现已面世。八十年代初期,日本东芝公司最先将沟通变频调速技能运用于空调器中。至1997年,其占有率已到达日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等长处。国内于90年代初期开端研讨变频空调,96年引进出产线出产变频空调器,逐步构成变频空调开发出产热门。估计到2000年左右将构成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化操控战略,精选功用组件,是空调变频电源研发的进一步开展方向。

　　高频逆变式整流焊机电源是一种高功用、高效、省材的新式焊机电源,代表了当今焊机电源的开展方向。因为IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着宽广的运用远景。

　　逆变焊机电源大都选用沟通-直流-沟通-直流(AC-DC-AC-DC)改换的办法。50Hz沟通电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频改换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为安稳的直流,供电弧运用。

　　因为焊机电源的作业条件恶劣,频频的处于短路、燃弧、开路替换改变之中,因而高频逆变式整流焊机电源的作业牢靠性问题成为最要害的问题,也是用户最关怀的问题。选用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关操控器,经过对多参数、多信息的提取与剖析,到达预知体系各种作业状况的意图,然后提早对体系做出调整和处理,处理了现在大功率IGBT逆变电源牢靠性。

　　国外逆变焊机已可做到额外焊接电流300A,负载继续率60%,全载电压60~75V,电流调理规模5~300A,分量29kg。

　　大功率开关型高压直流电源广泛运用于静电除尘、水质改进、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流到达0.5A以上,功率可达100kW。

　　自从70年代开端,日本的一些公司开端选用逆变技能,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技能敏捷开展。德国西门子公司选用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率进步到20kHz以上。并将干式变压器技能成功的运用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器体系的体积进一步减小。

　　国内对静电除尘高压直流电源进行了研发,市电经整流变为直流,选用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最终整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压到达55kV,电流到达15mA,作业频率为25.6kHz。

　　传统的沟通-直流(AC-DC)改换器在投运时,将向电网注入很多的谐波电流,引起谐波损耗和搅扰,一起还呈现设备网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

　　电力有源滤波器是一种可以动态按捺谐波的新式电力电子设备,能克服传统LC滤波器的缺乏,是一种很有开展前途的谐波按捺手法。滤波器由桥式开关功率改换器和详细操控电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不只反应输出电压,还反应输入均匀电流; (2)电流环基准信号为电压环差错信号与全波整流电压取样信号之乘积。

　　散布式电源供电体系选用小功率模块和大规模操控集成电路作根本部件,使用最新理论和技能成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,然后使强电与弱电严密结合,下降大功率元器材、大功率设备(会集式)的研发压力,进步出产功率。

　　八十年代初期,对散布式高频开关电源体系的研讨根本会集在改换器并联技能的研讨上。八十年代中后期,跟着高频功率改换技能的迅述开展，各种改换器拓扑结构相继呈现,结合大规模集成电路和功率元器材技能,使中小功率设备的集成成为可能,然后敏捷地推进了散布式高频开关电源体系研讨的打开。自八十年代后期开端,这一方向已成为世界电力电子学界的研讨热门,论文数量逐年添加，运用范畴不断扩大。

　　散布供电方法具有节能、牢靠、高效、经济和保护便利等长处。已被大型计算机、通讯设备、航空航天、工业操控等体系逐步采用,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为抱负的供电方法。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等范畴也有宽广的运用远景。

　　现代电力电子技能是开关电源技能开展的根底。跟着新式电力电子器材和适于更高开关频率的电路拓扑的不断呈现,现代电源技能将在实际需要的推进下快速开展。在传统的运用技能下,因为功率器材功用的约束而使开关电源的功用受到影响。为了极大发挥各种功率器材的特性,使器材功用对开关电源功用的影响减至最小,新式的电源电路拓扑和新式的操控技能,可使功率开关作业在零电压或零电流状况,然后可大大的进步作业频率,进步开关电源作业功率,规划出功用优秀的开关电源。电力电子及开关电源技能因运用需求不断向前开展,新技能的呈现又会使许多运用产品更新换代,还会开辟更多更新的运用范畴。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的完成,将标志着这些技能的老练,完成高功率用电和高品质用电相结合。这几年,跟着通讯职业的开展,以开关电源技能为中心的通讯用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,招引了国内外一大批科技人员对其进行开发研讨。开关电源替代线性电源和相控电源是大势所趋,因而,相同具有几十亿产量需求的电力操作电源体系的国内市场正在发动,并将很快开展起来。还有其它许多以开关电源技能为中心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。