電力電子技術(shù)在開關(guān)電源中的應(yīng)用

摘要：在人們的日常生活中，開關(guān)電源的使用是非常廣泛的，家中的生活電器都需要使用到各種開關(guān)電源，并且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源變得更加高效，更加可靠，更加節(jié)能，更加環(huán)保，為人們使用的生活電器設(shè)備提供源源不斷和干凈可靠的能源供應(yīng)，同時，也促使其技術(shù)不斷的向前發(fā)展，并且產(chǎn)生了一些新穎的高效率、低能耗、高功率密度、高可靠性的開關(guān)電源。

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

前言

電子產(chǎn)品的應(yīng)用是不能缺少動力的，而電源質(zhì)量的好壞與性能的高低，都會對電子產(chǎn)品的實際運行狀態(tài)產(chǎn)生巨大的影響，現(xiàn)今開關(guān)電源技術(shù)正處在不斷發(fā)展中，并且在社會生活中的應(yīng)用也更加廣泛，各個行業(yè)都在使用開關(guān)電源。在電力電子技術(shù)的快速發(fā)展下，推動了半導(dǎo)體的快速發(fā)展，也促使電源技術(shù)的快速化發(fā)展，于是對開關(guān)電源也提出了更高層次的要求，更高頻率、更高功率密度、更高效率以及更高質(zhì)量等，都是對開關(guān)電源的設(shè)計提出的新要求，就需要對開關(guān)電源技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，將先進(jìn)的電力電子技術(shù)的作用發(fā)揮出來，保障電源設(shè)計滿足時代發(fā)展的新要求。

一、電力電子技術(shù)的現(xiàn)代化應(yīng)用

電力電子技術(shù)在社會生活中有著廣泛的應(yīng)用，其中，對交流電進(jìn)行整流、濾波、再通過變壓器等變換設(shè)備，實現(xiàn)能量的有效轉(zhuǎn)換，滿足人們生活中各種電器設(shè)備的電壓電流需求，所以電力電子技術(shù)在生活中起著不可或缺的作用。我國現(xiàn)今對電能量轉(zhuǎn)換的方式方法并不多，也沒有將電力電子技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來。電力電子技術(shù)在能量轉(zhuǎn)換方面，主要有工頻變壓器等裝置，這樣的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備體積大、效率低，浪費大量的能源?，F(xiàn)今使用的電力電子技術(shù)在不斷發(fā)展，尤其半導(dǎo)體的快速發(fā)展，一種新的能量轉(zhuǎn)換方式，通過半導(dǎo)體開關(guān)，將能量進(jìn)行斬波處理，再經(jīng)過整流和濾波，實現(xiàn)精細(xì)化、模塊化、智能化、高效化的電壓電流轉(zhuǎn)換技術(shù)，促使能量轉(zhuǎn)換設(shè)備更加小型化，模塊化、智能化、高效化和高質(zhì)量化，進(jìn)而促使我們的電器設(shè)備的實現(xiàn)小型化，高能效，高可靠性，降低不必要的能量轉(zhuǎn)換損耗和不必要的成本。在機械、化工等多個行業(yè)中都會應(yīng)用到這種開關(guān)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，在使用該技術(shù)時，可以提升電能的使用效率，促使設(shè)備整體工作效率的提升，從而減少不必要的能量損耗和廢能排放，降低對周邊環(huán)境造成的影響和破壞。在一些工程項目施工中，需要使用高壓直流輸電，使用開關(guān)技術(shù)能量轉(zhuǎn)換，完全可以實現(xiàn)高壓直流輸電，在應(yīng)用中有著高效率，高可靠性的優(yōu)勢，能夠減少工作中的損耗，對系統(tǒng)的運行提供更加高效的可靠的能源保障。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，也研發(fā)出來更多新的大功率電子產(chǎn)品，使用這種開關(guān)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)可以更好的完善直流輸電技術(shù)，降低工程開展的成本，同時將電力電子技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效的結(jié)合在一起，實現(xiàn)對交流輸電系統(tǒng)的控制，高效智能地調(diào)整所需的輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用參數(shù)，實現(xiàn)對供電輸出的智能控制，促使整個供電系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)、可靠的運行。

二、電力電子技術(shù)技術(shù)在開關(guān)電源中的應(yīng)用

（一）智能控制的應(yīng)用

開關(guān)電源的智能控制技術(shù)，是建立在計算機技術(shù)與數(shù)字化處理之上的發(fā)展，使用上述的技術(shù)為開關(guān)電源智能化控制提供更多的技術(shù)支持[2]。開關(guān)電源內(nèi)部有多重電路控制，在控制電子開關(guān)運行與時間的周期增加減少期間進(jìn)行各種操作，計算機處理可以減少在信號傳遞過程中出現(xiàn)的波形失真的問題，所以數(shù)字化控制的采取提升了電源開關(guān)應(yīng)用的安全性能，并且在單元電路模塊化處理、功率模塊化等多種模式的發(fā)展下，促使開關(guān)電源的整體使用性能不斷的提升，繼而保障了在今后的工作中處在一種正常的狀態(tài)下，提升整體電能的使用效率。

（二）軟開關(guān)的應(yīng)用

在使用軟開關(guān)技術(shù)時有著比較多的優(yōu)勢，該技術(shù)應(yīng)用的是諧振的原理，彌補了原有電路使用緩沖電路消除電壓尖峰以及開關(guān)損耗存在的不足之處，促使整體系統(tǒng)的運行變得更加簡單，繼而減少出現(xiàn)事故的概率[3]。以往的電路在電源開關(guān)打開與關(guān)上時，其上的電壓與電流會產(chǎn)生交疊，因此會產(chǎn)生開關(guān)損耗，且其產(chǎn)生的損耗是不會被利用的，這樣一來就會導(dǎo)致出現(xiàn)電能的損耗，但是使用軟開關(guān)會有著不同的效果。軟開關(guān)中有著諧振電路，充分的利用高頻變壓器中的電感、漏感與電容產(chǎn)生諧振，通過開關(guān)管控制諧振的頻率，使其諧振腔工作在感性區(qū)域，為開關(guān)管的電流滯后電壓創(chuàng)造條件，從而實現(xiàn)零電壓開關(guān)，減少開關(guān)損耗，繼而從根源上提升對于電能的使用效率，減少不必要能量的消耗。

開關(guān)管損耗 開關(guān)管零電壓開通

（三）重視同步整流

開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在低耗能、高效率的特點，所以重視同步整流就是進(jìn)一步提升電能使用效率的關(guān)鍵所在。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，促使半導(dǎo)體技術(shù)快速發(fā)展，誕生了通態(tài)電阻非常低的功率MOSFET開關(guān)管，為同步整流技術(shù)提供決定性的支持和保障。同步整流技術(shù)就是采用這種通態(tài)電阻極低的功率MOSFET開關(guān)管來替代傳統(tǒng)的整流二極管，從而降低整流產(chǎn)生的損耗，它可以大大提高低壓大電流輸出的能量變換器的效率。同時，同步整流技術(shù)還可以與軟開關(guān)技術(shù)結(jié)合使用，其同步開關(guān)信號與零電壓開關(guān)信號進(jìn)行聯(lián)動，零電流開關(guān)實現(xiàn)信號的聯(lián)動，在零電流進(jìn)行開關(guān)操作，從而進(jìn)一步減小開關(guān)管損耗，這樣將大大提高轉(zhuǎn)換器的效率。

（四）綠色高效電源的應(yīng)用

針對于綠色電源的使用，則是重點在計算機技術(shù)的應(yīng)用中，對于計算機技術(shù)人員來講其對于綠色電源的要求是比較高的，也就是說需要省電、效率高以及環(huán)保的電源來供電，這對于計算機而言是非常有必要的，可以保障其在工作中降低耗電量，在不使用時可以保持休眠的狀態(tài)，進(jìn)一步減少對于電能的損耗[4]。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們創(chuàng)造出更多的綠色的電源芯片，為實現(xiàn)更高效率，更低能耗的電源提供了條件，為輸送出更多更準(zhǔn)確的電壓電流奠定基礎(chǔ)，再結(jié)合智能控制技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)、同步整流技術(shù)，從而實現(xiàn)更低能耗的綠色環(huán)保電源，為計算機供電保駕護航。

結(jié)語

開關(guān)電源是家家戶戶的電器必有的使用頻率較高的設(shè)備，而開關(guān)電源技術(shù)更是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展在不斷的進(jìn)步，將電力電子技術(shù)應(yīng)用在開關(guān)電源中，可以起到提升電能使用率，降低電能的消耗等作用，促使開關(guān)電源的整體工作效率提升。將電力電子技術(shù)應(yīng)用在開關(guān)電源中，是一種智能控制、高效低損耗以及節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢，在今后的發(fā)展中，電力電子技術(shù)將會與開關(guān)電源之間有著更加密切的聯(lián)系，且應(yīng)用方式也會變得更加完善。

參考文獻(xiàn)

[1]杜野.現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J].數(shù)碼世界，2020，（12）：280 -281.

[2]李瑞華.電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用分析[J].山西農(nóng)經(jīng)，2020， （22）：144-145.

[3]張斌.現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用研究[J].電子世界，2019，（17）： 92-93.

[4]張磊，張遠(yuǎn)洋.電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用[J].湖北農(nóng)機化， 2019，（15）：51.

作者簡介

林志堅，（1989年5月）男，漢族，廣西賀州市人，身份證：452402198905 260330工學(xué)學(xué)士學(xué)位，研究方向：電源硬件工程，郵編：518126。