在电源设计领域,较初的设计是线性调整电源。线性电源的设计简单,稳定性好,但是在效率方面有局限,线性电源适合于处理能量较小、效率要求不高的场合。随着开关电源技术的发展与进步,较终线性电源被效率更高的开关电源取代。
开关电源的电路结构众多,小功率电源宜采用电路简单、成本低的反激型电路。电源功率在100W以上且工作环境干扰很大、输入电压变化大、输出短路频繁,则应采用正激型电路。对于功率大于500W,工作条件较好的电源,则采用半桥型或全桥型电路较为合适。如果对成本要求较严格,可以采用半桥型电路。如果功率很大,则应采用全桥型电路。对于输入电压较低,功率较大时,则应采用推挽型电路。
开关电源技术的不断升级进步,使得电源的平均效率从50%提高到了80%。后来相关人员不断研究发现,常规反激式开关电源自身的开关损耗难以减小,使得进一步的效率提升变得非常困难。后续,业界通过努力开发出谐振式开关电源,将效率在原来80%效率的前提上提升了8-12个点,达到90%或是更高的94%效率以上。
与反激式开关电源相比,谐振式开关电源提供的导通损耗更低,因此能够提**和降低器件温度,谐振开关电源使电源的**性、纹波干扰等问题得到很大改善,材料成本不增加而体积、重量却可以大大减少。除此之外,谐振式开关电源电路还可以克服PWM 方式对负载的瞬态响应较差和易辐射等缺点,利用高频驱动的作用,降低损耗,提**,减少噪声。
谐振式开关电源分为串联振、并联谐振、以及混合谐振;串联谐振在阻抗较小时,增益较大,但它同时也存在着些不利因素:空载不可调、轻载对频率不敏感,;并联谐振其优点是:在轻载时,频率变化不大即可**输出电压不变,其缺点是:谐振环路内的能量较大、对转换效率有很大影响,输入电压较高时,开关损耗大。混合谐振,集合于串联谐振、并联谐振的优点,避开了二种谐振的缺点,现在使用范围很广。但混合谐振还是有一些缺点,一是输入电压范围较小,不过可以通过加PFC电源来改善这种工作电压范围小这种局限性。二是轻载时,待机功耗大。