可以將某種電流轉(zhuǎn)換為其他類(lèi)型電流的電子設(shè)備功率變換器是一種可以將某種電流轉(zhuǎn)換為其他類(lèi)型電流的電子設(shè)備。既有直流功率變換也有交流功率變換。功率變換器利用電表只對(duì)帶有“鎢絲”的發(fā)熱的電阻性的用電器限定了瓦數(shù)的漏洞，而制作出來(lái)的產(chǎn)品。

為防止大功率電器引發(fā)火災(zāi)，多所高校發(fā)布“限電令”，設(shè)置宿舍最高用電功率及最高總功率。學(xué)生們的洗衣機(jī)、空調(diào)扇、吹風(fēng)機(jī)遇到學(xué)校限電令，這些電器功率多超出限電范圍，以至于無(wú)法使用。于是一款“學(xué)生宿舍專(zhuān)用”的功率轉(zhuǎn)換器因此熱賣(mài)起來(lái)。電表只對(duì)帶有“鎢絲”的發(fā)熱的電阻性的用電器限定了瓦數(shù)，其它的用電器，如電腦，臺(tái)燈等沒(méi)有“鎢絲”這種發(fā)熱的電阻性的用電器，電表是沒(méi)有瓦數(shù)限制的?！肮β兽D(zhuǎn)換器”就是利用了電表在設(shè)計(jì)上的這個(gè)漏洞，把自己偽裝成一個(gè)像“電腦”這種沒(méi)有“鎢絲”發(fā)熱的電阻性的用電器。

使用過(guò)程中不要長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載，大功率電器可能因疏忽帶來(lái)安全隱患。若不用時(shí)，請(qǐng)拔下插頭。請(qǐng)盡可能少的使用大功率電器，考慮一下脆弱的學(xué)校供電系統(tǒng)，也可以減少不必要的安全隱患!1、所接電器的功率總和不得超過(guò)額定功率。2、使用時(shí)嚴(yán)禁捆扎導(dǎo)線，以免異常過(guò)熱。3、使用過(guò)程中注意不要堵住散熱孔。

本文簡(jiǎn)述功率在轉(zhuǎn)換器電路中的轉(zhuǎn)換傳輸過(guò)程，針對(duì)開(kāi)關(guān)器件 MOSFET 在導(dǎo)通和關(guān)斷瞬間，產(chǎn)生電壓和電流尖峰的問(wèn)題，進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)平面 MOSFET 與超結(jié) MOSFET 的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，尋找使用超結(jié) MOSFET 產(chǎn)生更差。

一、功率轉(zhuǎn)換器電路的工作原理

功率轉(zhuǎn)換器電路是一種能夠?qū)㈦娫措妷夯螂娏鬓D(zhuǎn)換成所需電壓、電流和頻率的電路。其工作原理主要是通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)電源電壓的變化，從而達(dá)到輸出所需要的電壓、電流和頻率。其主要的工作流程包括：

1.輸入電源變壓器

功率轉(zhuǎn)換器電路的輸入電源通常是交流電源，需要通過(guò)變壓器進(jìn)行變壓處理，將其轉(zhuǎn)換為所需的電壓和電流。

2.整流濾波

在輸入電源變壓器輸出的電壓中，存在著交流成分和直流成分。為了保證輸出電壓的穩(wěn)定性和電路的正常工作，需要進(jìn)行整流濾波，將電路中的交流成分濾掉，只保留直流成分。

3.功率開(kāi)關(guān)電路

功率開(kāi)關(guān)電路是功率轉(zhuǎn)換器電路的核心部分，其作用是控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止，從而控制電源電壓的變化，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整。

4.輸出濾波電路

輸出濾波電路用于濾除輸出電壓中的噪聲信號(hào)，保證輸出電壓的穩(wěn)定性和質(zhì)量。

二、功率轉(zhuǎn)換器電路的應(yīng)用場(chǎng)景

1.電源適配器

電源適配器是最常見(jiàn)的功率轉(zhuǎn)換器電路應(yīng)用之一，其主要作用是將交流電源轉(zhuǎn)換成所需的直流電壓和電流，供給各種電子設(shè)備使用。

2.電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

功率轉(zhuǎn)換器電路還常用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中，通過(guò)控制電源電壓和頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制。

3.太陽(yáng)能電池板控制器

太陽(yáng)能電池板控制器是一種將太陽(yáng)能電池板輸出的電能轉(zhuǎn)換成所需電壓和電流的裝置。其中就包含了功率轉(zhuǎn)換器電路，通過(guò)對(duì)電源電壓和頻率的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池板的輸出電能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本文簡(jiǎn)述功率在轉(zhuǎn)換器電路中的轉(zhuǎn)換傳輸過(guò)程，針對(duì)開(kāi)關(guān)器件 MOSFET 在導(dǎo)通和關(guān)斷瞬間，產(chǎn)生電壓和電流尖峰的問(wèn)題，進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)平面 MOSFET 與超結(jié) MOSFET 的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，尋找使用超結(jié) MOSFET 產(chǎn)生更差電磁干擾的原因，進(jìn)行分析和改善。

隨著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的不斷發(fā)展，功率 MOSFET 作為開(kāi)關(guān)電源的核心電子器件之一，開(kāi)關(guān)損耗是其主要的損耗之一，本著節(jié)省能源、降低損耗的基本思想，功率 MOSFET 技術(shù)朝著提高開(kāi)關(guān)速度、降低導(dǎo)通電阻的方向發(fā)展。COOL MOSFET 是一種超結(jié)的新結(jié)構(gòu)功率 MOSFET，具有更低的導(dǎo)通電阻，更快的開(kāi)關(guān)速度，可以實(shí)現(xiàn)更高的功率轉(zhuǎn)換效率。然而，超結(jié) MOSFET 超快的開(kāi)關(guān)性能也帶來(lái)了不必要的副作用，比如電壓、電流尖峰較高，電磁干擾較差等。

在開(kāi)關(guān)管開(kāi)通瞬間，由于電容兩端電壓不能突變，雜散電容 Cp 兩端電壓開(kāi)始是上負(fù)下正，產(chǎn)生放電電流，隨著開(kāi)關(guān)管逐漸開(kāi)通，電源電壓 Vin 對(duì)雜散電容 Cp 充電，其兩端電壓為上正下負(fù)，形成流經(jīng)開(kāi)關(guān)管和 Vin 的電流尖峰;同時(shí) Cds 電容對(duì)開(kāi)關(guān)管放電，也形成電流尖峰，但是此尖峰電流不流經(jīng) Vin,只在開(kāi)關(guān)管內(nèi)部形成回路;另外，如果變換器工作在 CCM 模式時(shí)，由于初級(jí)電感 Lp 兩端電壓縮小，二極管 D 開(kāi)始承受反偏電壓關(guān)斷，引起反向恢復(fù)電流，該電流經(jīng)變壓器耦合到原邊側(cè)，也會(huì)形成流經(jīng)開(kāi)關(guān)管和 Vin 的電流尖峰。

在開(kāi)關(guān)管開(kāi)通階段，二極管 D 截止，電容 Cp 兩端電壓為 Vin，通過(guò)初級(jí)電感 Lp 的電流指數(shù)上升，近似線性上升。

在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷瞬間，初級(jí)電流 id 為 Coss 充電,當(dāng) Coss 兩端的電壓超過(guò) Vin 與 nVo(二極管 D 開(kāi)通時(shí)變壓器副邊線圈電壓反射回原邊線圈的電壓)之和時(shí)，二極管 D 在初級(jí)電感 Lp 續(xù)流產(chǎn)生的電壓作用下正偏開(kāi)通，Lk 和 Coss 發(fā)生諧振，產(chǎn)生高頻震蕩電壓和電流。

在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷階段，二極管 D 正偏開(kāi)通，把之前存儲(chǔ)在 Lp 中的能量釋放到負(fù)載端，此時(shí)副邊線圈電壓被箝位等于輸出電壓 Vo，經(jīng)匝比為 n 的變壓器耦合回原邊，使電容 Cp 電壓被充電至 nVo(極性下正上負(fù))，初級(jí)電感 Lp 兩端的電壓被箝位至 nVo。當(dāng) Lp 續(xù)流放電結(jié)束后，D 反偏截止，Lp 和 Coss、Cp 發(fā)生諧振，導(dǎo)致 Cp 上的電壓降低。

?功率轉(zhuǎn)換器電路的工作原理?主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟和組成部分：

?電力電子器件?：這是功率轉(zhuǎn)換器的核心部分，包括二極管、晶閘管、MOSFET和IGBT等。這些器件通過(guò)快速開(kāi)關(guān)來(lái)控制電能的實(shí)際轉(zhuǎn)化。例如，在斬波器中，電感中的電流可以通過(guò)快速開(kāi)關(guān)器件來(lái)調(diào)度輸出電壓?1。

?控制電路?：控制電路通常由微處理器、傳感器和反饋電路組成。它根據(jù)實(shí)際輸出需求不斷調(diào)整電力電子器件的工作狀態(tài)，以確保輸出電壓的穩(wěn)定性。例如，當(dāng)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，控制電路會(huì)增大占空比以提高輸出電壓?1。?輸出電路?：輸出電路接收轉(zhuǎn)化后的電能并將其供應(yīng)給負(fù)載。輸出端可能包含更多的濾波元件，以保證輸出的穩(wěn)定性?1。

為什么一開(kāi)始供電站不直接傳輸DC呢?

因?yàn)槲覀兊碾娏νǔ６际窃诒容^偏僻的山區(qū)或者是沿海地區(qū)，從這些地區(qū)傳輸?shù)绞袇^(qū)，AC電壓會(huì)比較有優(yōu)勢(shì)，通過(guò)高電壓低電流方式傳輸AC電壓，可以減小傳輸?shù)膿p耗，高壓電經(jīng)過(guò)供電站分階段轉(zhuǎn)換成220VAC后再傳輸?shù)郊彝ギ?dāng)中。

AC一般有哪些方式轉(zhuǎn)換成DC?

一般AC轉(zhuǎn)換成DC有兩種方式：

1. 變壓器轉(zhuǎn)換

2. 開(kāi)關(guān)方式轉(zhuǎn)換

如何轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的原理是什么?

①變壓器轉(zhuǎn)換：

1.變壓器轉(zhuǎn)換是先由低頻變壓器(因?yàn)锳C高壓的頻率是50-60HZ)將AC高壓轉(zhuǎn)換成AC低壓。

2.然后再通過(guò)整流將已經(jīng)降壓的AC轉(zhuǎn)換成DC。

3.但是由于剛轉(zhuǎn)換過(guò)的DC紋波太嚴(yán)重了，我們要想辦法把紋波減小，這個(gè)時(shí)候我們可以通過(guò)電容濾波來(lái)平滑電壓。

由二極管構(gòu)成的整流電路，用來(lái)測(cè)量交流信號(hào)電壓或把交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)時(shí)，其線性和精度均不理想。本電路使用了由OP放大器構(gòu)成的絕對(duì)值電路，因?yàn)樗删娙蒉D(zhuǎn)換成輸入信號(hào)的平均值，所以輸入電壓很小時(shí)，也能獲得高精度。測(cè)量正弦波電壓可以用其平均值表示，但測(cè)量脈沖波形用平均值則很難測(cè)得其很效值。

OP放大器A1是放大倍數(shù)為10的AC放大器，需要多大的放大倍數(shù)，取決于輸入信號(hào)的大小，放大倍數(shù)A可用A=1+(R3/R2)公式計(jì)算。A1的低頻FL約為1.6HZ(FZ=1/2πC1.R2≈1.6)，C1、C3也與低頻有關(guān)。其容量均為10UF，因?yàn)橛脙蓚€(gè)電容串聯(lián)，所以總?cè)萘繛?UF，它的FL約為0.5HZ。OP放大器A2、A3是標(biāo)準(zhǔn)的絕對(duì)值電路。A2是負(fù)輸出半波整流電路，其輸出與輸入信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算進(jìn)行全波整流。加法電阻R6和R7的比例很重要，它們的比率是2：1，所以選用E系列中的150K、75K電阻。C4是均化電容，電容量必須根據(jù)輸入信號(hào)的頻率范圍確定，如果容量太小，就會(huì)產(chǎn)生整流紋波;另一方面，輸出響應(yīng)也取決于C4，如果要進(jìn)行快速測(cè)量，其容量也不能太大。輸出是全波整流的平均值，對(duì)正弦波來(lái)說(shuō)，等于峰值電壓的2/π(0.636EI)，應(yīng)予注意。