スイッチング電源技術のハイライト
1 スイッチング電源の電力密度。
スイッチング電源の電力密度の向上、小型軽量化は常に追求されている目標です。 これは、ポータブル電子機器 (携帯電話、デジタル カメラなど) にとって特に重要です。 スイッチング電源を小型化する具体的な方法はいくつかありますが、その一つが高周波化です。 電源の高い電力密度を達成するには、PWM コンバータの動作周波数を高める必要があり、それによって回路内のエネルギー貯蔵コンポーネントの体積と重量が削減されます。 2つ目は圧電トランスの応用です。 圧電トランスを応用することで、高周波電力変換器の軽量化、小型化、薄型化、高電力密度化が可能になります。 圧電トランスは、圧電セラミック材料の「電圧-振動」変換および「振動-電圧」変換という独特の特性を利用してエネルギーを伝達します。 その等価回路は直並列共振回路に似ており、電力変換の分野で研究が盛んに行われているスポットの 1 つです。 3つ目は、新しいタイプのコンデンサを使用することです。 パワエレ機器の体積・軽量化を図るためには、コンデンサの高性能化やエネルギー密度の向上を図るとともに、大容量かつ小さな等価物が要求されるパワーエレクトロニクスや電力系統に適した新たなコンデンサの研究開発が必要です。直列抵抗 (ESR)。 、小さいサイズなど。
2. 高周波磁気コンポーネント。
電力システムには多数の磁気コンポーネントが使用されています。 高周波磁気部品は、電源周波用磁気部品とは材質、構造、性能が異なります。 研究すべき問題はたくさんあります。 高周波用磁気部品に使用される磁性材料には、低損失、良好な放熱性、優れた磁気性能が求められます。 メガヘルツ周波数に適した磁性材料が注目されており、ナノ結晶軟磁性材料も開発・応用されている。
3. 同期整流技術。
低電圧、大電流出力のソフトスイッチングコンバータの場合、その効率をさらに向上させる手段は、スイッチのオン状態損失を低減することです。 例えば、整流用のスイッチングダイオードとして、ショットキーダイオード（SBD）の代わりに、パワーMOS管の逆接続である同期整流（SR）技術を採用することで、真空管の電圧降下を低減し、改善を図ることができます。回路効率。
4. 電磁両立性。
高周波スイッチング電源の電磁両立性 (EMC) 問題には特殊性があります。 スイッチングプロセス中にパワー半導体デバイスによって生成される di/dt および dv/dt は、強力な電磁界 (通常は近接場) 放射と同様に、強力な伝導電磁干渉と高調波干渉を引き起こします。 周囲の電磁環境を深刻に汚染するだけでなく、近くの電気機器に電磁干渉を引き起こし、近くのオペレーターの安全を危険にさらす可能性もあります。 同時に、パワー エレクトロニクス回路内の制御回路 (スイッチング コンバータなど) も、スイッチング動作によって生成される EMI やアプリケーション サイトの電磁ノイズ干渉に耐えることができなければなりません。 国内外の多くの大学がパワーエレクトロニクス回路の電磁干渉と電磁両立性に関する研究を実施し、多くの満足すべき成果を上げてきました。
