諧振逆變器是許多威思曼電源中使用的一種高頻率高效開關(guān)電源拓?fù)涞耐ㄓ妹Q。與傳統(tǒng)脈寬調(diào)制 (PWM) 拓?fù)湎啾龋C振開關(guān)電源拓?fù)涫切乱淮碾娏D(zhuǎn)換電路。
基于諧振的電源的效率比 PWM 電源更高。這是由于基于諧振的電源設(shè)計(jì)中固有的零電流或零電壓晶體管切換功能。諧振開關(guān)電源還帶來另一種好處:消除了開關(guān)電源時(shí)以往通常存在的電磁輻射。
近年高壓電源技術(shù)的進(jìn)步使得最新設(shè)計(jì)比幾年前更小,更輕,更高效。新設(shè)計(jì)通常在20kHz至300kHz范圍內(nèi)的高頻下工作,并且在整個(gè)行業(yè)范圍內(nèi),幾乎取代了所有以工頻頻率工作的高壓電源,即使在高功率水平下也是如此。
導(dǎo)致這些發(fā)展的兩個(gè)主要因素是:
1.關(guān)鍵功率元件的可用性,在高頻率下工作時(shí)損耗低;
2.先進(jìn)的諧振功率轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展;
高壓電源主要組件包括:
更快的開關(guān)器件(例如晶體管,功率MOSFET,IGBT,SCR);
用于扼流圈和變壓器鐵芯的低損耗鐵氧體和粉末鐵芯材料;
具有低耗散因數(shù)的電容器;
超快速整流器,具有低正向壓降。
威思曼高壓電源高級(jí)轉(zhuǎn)換技術(shù)包括:
零電流開關(guān)系列和并聯(lián)諧振逆變器(非連續(xù)模式);
零電壓開關(guān)LCC諧振逆變器(連續(xù)模式);
軟開關(guān)和相控諧振逆變器;
準(zhǔn)諧振反激和推挽式逆變器。
與工頻頻率操作相比,高頻在高穩(wěn)定性高壓電源中具有以下優(yōu)勢(shì):
1.尺寸和重量較小;
2.響應(yīng)時(shí)間更快;
3.降低儲(chǔ)存能量;
4.效率更高;
威思曼高壓電源的高壓電源使用更高效,更高性能的組件和電源轉(zhuǎn)換技術(shù)來減輕重量并提高性能。
威思曼高壓電源的高壓電源逆變技術(shù):
任何高頻電源的核心是用于驅(qū)動(dòng)輸出變壓器的振蕩器(或逆變器)。由于每個(gè)制造商都開發(fā)了自己專有的功率開關(guān)電路,因此高壓電源行業(yè)中使用的具體設(shè)計(jì)太多而無法覆蓋本文。但是,有一個(gè)因素是高壓電源所特有的,在選擇振蕩器或逆變器拓?fù)鋾r(shí)必須考慮這一因素。具體地,存在于升壓變壓器的次級(jí)繞組兩端的電容必須被隔離而不是直接在功率開關(guān)半導(dǎo)體上反射。這種隔離可以通過多種方式實(shí)現(xiàn),包括:
1.使用反激電路;
2.在開關(guān)器件和變壓器之間使用電感器或串聯(lián)諧振電路;
3.在變壓器的初級(jí)和次級(jí)繞組之間包括足夠的漏電感;
4.作為自諧振工作。
振蕩器拓?fù)涞倪x擇也受電源功率水平的影響。例如,用于光電倍增器應(yīng)用的低功率單元可以使用反激或自諧振振蕩器,而更高功率模型(例如超過千瓦)更可能使用通過電感器或串聯(lián)諧振器為輸出變壓器供電的驅(qū)動(dòng)逆變器電路。變壓器也可以設(shè)計(jì)成形成諧振逆變器電源電路的一部分。
威思曼高壓電源設(shè)計(jì)的諧振轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)具有以下理想特性:
1.零電流開關(guān),可提高效率并最大限度地降低高功率開關(guān)器件的開關(guān)損耗;
2.功率逆變器電路中的正弦電流波形,大大減少了通常與脈沖寬度調(diào)制技術(shù)相關(guān)的RF1干擾;
3.簡(jiǎn)單的并聯(lián)電源,以獲得更高的輸出功率;
4.串聯(lián)諧振逆變器的固有電流限制和短路保護(hù)