开关电源原理及其应用（公司培训资料）

开关电源原理及其应用（公司内部培训资料）
开关电源原理及其应用
维修技术培训资料
第一部分：功率电子器件

第一节：功率电子器件及其应用要求
功率电子器件大量被应用于电源、伺服驱动、变频器、电机保护
器等功率电子设备。这些设备都是自动化系统中必不可少的，因此，
我们了解它们是必要的。
近年来，随着应用日益高速发展的需求，推动了功率电子器件的
制造工艺的研究和发展，功率电子器件有了飞跃性的进步。器件的类
型朝多元化发展，性能也越来越改善。大致来讲，功率器件的发展，
体现在如下方面：
1． 器件能够快速恢复，以满足越来越高的速度需要。以开关电源
为例，采用双极型晶体管时，速度可以到几十千赫；使用 MOSFET
和 IGBT，可以到几百千赫；而采用了谐振技术的开关电源，则
可以达到兆赫以上。
2． 通态压降（正向压降）降低。这可以减少器件损耗，有利于提
高速度，减小器件体积。
3． 电流控制能力增大。 电流能力的增大和速度的提高是一对矛盾，
目前最大电流控制能力，特别是在电力设备方面，还没有器件
能完全替代可控硅。
4． 额定电压：耐压高。 耐压和电流都是体现驱动能力的重要参数，
特别对电力系统，这显得非常重要。
5． 温度与功耗。这是一个综合性的参数，它制约了电流能力、开
关速度等能力的提高。目前有两个方向解决这个问题，一是继
续提高功率器件的品质，二是改进控制技术来降低器件功耗，
比如谐振式开关电源。
总体来讲，从耐压、电流能力看，可控硅目前仍然是最高的，在
某些特定场合，仍然要使用大电流、高耐压的可控硅。但一般的工业
自动化场合，功率电子器件已越来越多地使用 MOSFET 和 IGB