高頻開關電源在微波站的應用

開關K以一定的時間間隔重復地接通和斷開，在開關K接通時，輸入電源E通過開關K和濾波電路提供給負載RL，在整個開關接通期問，電源E向負載RL提供能量；當開關K斷開時，輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢?，輸入電源向負載提供能量是斷續的，為使負載能得到連續的能量提供，開關穩壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關接通時將一部分能量儲存起來，在開關斷開時，向負載釋放。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，在開關斷開時，儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負載，使負載得到連續而穩定的能量，因二極管D使負載電流連續不斷，所以稱為續流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示：

式中TON為開關每次接通的時間，T為開關通斷的工作周期(即開關接通時間TON和關斷時間TOFF之和)。由式可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，AB間電壓的平均值也隨之改變，因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時間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)脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，縮寫為PWM)，開關周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。
(2)脈沖頻率調制(Pulse Frequency Modulation，縮寫為PFM)，導通脈沖寬度恒定，通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。
(3)混合調制，導通脈沖寬度和開關工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。

3 高頻開關電源的特點
(1)重量輕，體積小，采用高頻技術，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，開關電源采用的功率器件一般功耗較小，帶功率因數補償的開關電源其整機效率可達88％，較好的可做到91％以上。
(3)功率因數高，相控整流器的功率因數隨可控硅導通角的變化而變化，一般在全導通時，可接近0．7以上，而小負載時，僅為0．3左右。經過校正的開磁電源功率因數一般在0．93以上，并目基本不受負載變化的影響(對20％以上負載)。
(4)穩壓精度可高達0．2％(相控1％)。
(5)噪音低，在相控整流設備中，工頻變壓器及濾波電感工作時產生的可聞噪聲較大，一般大于60 dB。而開關電源在無風扇的情況下可聞噪聲僅為45 dB左右。
(6)維護方便，因為開關電源是模塊式的，可以在運行中更換，不影響工作(相控電源需停機處理)。
(7)實行N+1配套，可靠性高。穩定、可靠，長壽命，采用N+1冗余配置。
(8)擴容方便。
(9)可由微機控制，遠端接口，組成智能化電源設備，便于集中監控。
(10)對交流輸入要求低，在三相嚴重不平衡時，整流系統仍能輸出，提供穩定的直流電。