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開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解,在線性電源中,讓功率晶體管工作在線性模式,與線性電源不同的是,PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài),在這兩種狀態(tài)中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導(dǎo)通時,電壓低,電流大;關(guān)斷時,電壓高,電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。因此,如果群集中的所有硬件有2個或3個電源輸入,則要求至少有三個獨立的電路,以確保群集的電路設(shè)計中沒有單點故障。
與線性電源相比,PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”,即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。 脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。放電過程中如有一只達(dá)到放電終止電壓時,應(yīng)停止放電,繼續(xù)放電先消除落后電池后再放。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
這種電源由于功率大(達(dá)30kW),輸出電壓高(150kV),工作頻率較高(20kHz),而對穩(wěn)定精度、紋波及電壓調(diào)節(jié)率均有較高的要求。選用先進(jìn)的三相全控可控整流技術(shù)、大功率高頻逆變器,用新型功率器件IGBT作為功率開關(guān)。開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù),與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入側(cè)同上頻、同相的交流電壓。三相全控可控整流和逆變器各自采用獨立的控制板,IGBT驅(qū)動采用進(jìn)口厚膜驅(qū)動電路,加上輸入電網(wǎng)濾波器和平波電抗器及電容組成的濾波電路。使電源的功率變換部分具有較好的技術(shù)先進(jìn)性和良好的功率變換性。
在雷達(dá)導(dǎo)航設(shè)備中,其發(fā)射部分一般都需要一高電壓、窄脈沖、不同重復(fù)頻率的強(qiáng)功率脈沖源。這種強(qiáng)功率脈沖源一般通過一個高壓電源將市電升為幾千伏至幾十千伏直流高壓,然后由一個調(diào)制器將直流高壓調(diào)制為所需脈寬及頻率的脈沖源以供發(fā)射管使用。主要用于給單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。脈沖源主要由高壓電源及調(diào)制器部分組成,高壓電源采用開關(guān)穩(wěn)壓電源,調(diào)制器采用半導(dǎo)體器件的固態(tài)調(diào)制器。