高頻開關(guān)電源在微波站的應(yīng)用

開關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL，在整個(gè)開關(guān)接通期問，電源E向負(fù)載RL提供能量；當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢?，輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關(guān)接通時(shí)將一部分能量儲存起來，在開關(guān)斷開時(shí)，向負(fù)載釋放。圖2中，由電感L、電容C2和二極管D組成的電路，就具有這種功能。電感L用以儲存能量，在開關(guān)斷開時(shí)，儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負(fù)載，使負(fù)載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量，因二極管D使負(fù)載電流連續(xù)不斷，所以稱為續(xù)流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示：

式中TON為開關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開關(guān)通斷的工作周期(即開關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和)。由式可知，改變開關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化自動(dòng)調(diào)整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時(shí)間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時(shí)間比率控制”(Time Ratio Control，縮寫：為TRC)。
按TRC控制原理，有三種方式
(1)脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，縮寫為PWM)，開關(guān)周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。
(2)脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation，縮寫為PFM)，導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。
(3)混合調(diào)制，導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。

3 高頻開關(guān)電源的特點(diǎn)
(1)重量輕，體積小，采用高頻技術(shù)，去掉了工頻變壓器，與相控整流器相比較，在輸出同等功率的情況下，開關(guān)整流器的體積和重量只是相控整流器的1／10。
(2)功耗小，效率高，開關(guān)電源采用的功率器件一般功耗較小，帶功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/開關(guān)電源">開關(guān)電源其整機(jī)效率可達(dá)88％，較好的可做到91％以上。
(3)功率因數(shù)高，相控整流器的功率因數(shù)隨可控硅導(dǎo)通角的變化而變化，一般在全導(dǎo)通時(shí)，可接近0．7以上，而小負(fù)載時(shí)，僅為0．3左右。經(jīng)過校正的開磁電源功率因數(shù)一般在0．93以上，并目基本不受負(fù)載變化的影響(對20％以上負(fù)載)。
(4)穩(wěn)壓精度可高達(dá)0．2％(相控1％)。
(5)噪音低，在相控整流設(shè)備中，工頻變壓器及濾波電感工作時(shí)產(chǎn)生的可聞噪聲較大，一般大于60 dB。而開關(guān)電源在無風(fēng)扇的情況下可聞噪聲僅為45 dB左右。
(6)維護(hù)方便，因?yàn)殚_關(guān)電源是模塊式的，可以在運(yùn)行中更換，不影響工作(相控電源需停機(jī)處理)。
(7)實(shí)行N+1配套，可靠性高。穩(wěn)定、可靠，長壽命，采用N+1冗余配置。
(8)擴(kuò)容方便。
(9)可由微機(jī)控制，遠(yuǎn)端接口，組成智能化電源設(shè)備，便于集中監(jiān)控。
(10)對交流輸入要求低，在三相嚴(yán)重不平衡時(shí)，整流系統(tǒng)仍能輸出，提供穩(wěn)定的直流電。