簡單認(rèn)識交流/直流轉(zhuǎn)換器

交流/直流轉(zhuǎn)換器 (AC/DC Converter）是將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置。AC/DC轉(zhuǎn)換電路按整流方式可分為半波整流轉(zhuǎn)換電路和全波整流轉(zhuǎn)換電路，其輸入可接入單相、三相交流電。

AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊可以直接安裝在 PCB 上，因此廣泛應(yīng)用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通信、微波通信、光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域的各種應(yīng)用場合中,同時在汽車電子、航空航天等其他領(lǐng)域也有較多應(yīng)用。

單片AC/DC 轉(zhuǎn)換器適用于小功率驅(qū)動場合，該類芯片需解決磁性組件片上集成問題，同時需要不斷提高 AC/DC 轉(zhuǎn)換控制器的集成度。1994年，美國電源集成(Power Integrations)公司在世界上率先研制成功三端隔離式脈寬調(diào)制型AC/DC 單片開關(guān)電源；2000 年又推出TOPSwitch-GX輸出290W 的單片 AC/DC轉(zhuǎn)換芯片 TOPSwitxh-GX 系列的 TOP250，該芯片將高壓功率 MOSFET、PWM控制、保護(hù)電路及其他控制電路集成在一塊CMOS 芯片上。羅姆（ROHM)公司開發(fā)出 AC/DC 轉(zhuǎn)換器控制IC BD7682FJ-LB，通過融合IC 的模擬設(shè)計技術(shù)和 SiC功率半導(dǎo)體，片上集成了 SiC-MOSFET 驅(qū)動的柵極驅(qū)動電路，實(shí)現(xiàn)了小型化和更高的功率轉(zhuǎn)換效率。該芯片適用于大功率（高電壓x大電流）逆變器和伺服等工業(yè)設(shè)備。為了提升能源效率與降低待機(jī)功耗，新的反激式拓?fù)涞入娫丛O(shè)計方案得到快速發(fā)展。TI公司在推出的 5~100W AC/DC 電源中采用反激式方案，可實(shí)現(xiàn) 5~10W 的低待機(jī)功耗，支持5%的最低恒定電流輸出容差，有超過 88%的平均效率。???

在計算機(jī)等低壓電源應(yīng)用領(lǐng)域，AC/DC 轉(zhuǎn)換器在 20 世紀(jì) 80 年代已全面采用了開關(guān)電源。當(dāng)前集成開關(guān)型的 AC/DC 開關(guān)電源在便攜式產(chǎn)品和數(shù)字消費(fèi)電子領(lǐng)域的市場增長更為顯著。刀片服務(wù)器(Blade Server)、以太網(wǎng)供電和數(shù)據(jù)存儲中應(yīng)用的 500w 以上嵌入式 AC/DC 開關(guān)電源的增長率同樣很高。提高 AC/DC開關(guān)電源性能的首要途徑是開關(guān)頻率高頻化（ZVS、ZCS 軟開關(guān)技術(shù)大幅提高了AC/DC 開關(guān)電源的工作效率，降低了 AC/DC 開關(guān)電源的尺寸）；其次是采用新型智能控制元器件，可以降低二次整流器件的損耗；再次是提高功率鐵氧體 (Mn-Zn）等材料性能和使用新材料。另外，電容器等無源組件的小型化、采用表面貼裝技術(shù)（SMT）對提升開關(guān)電源性能也具有很大作用。

未來微電網(wǎng)需要發(fā)展分布式 AC/DC 電源。微電網(wǎng) AC/DC 技術(shù)將更好地解決電能質(zhì)量和功率流平衡、電壓和頻率控制、功率管理、優(yōu)化、穩(wěn)定性、可靠性和保護(hù)、動態(tài)模型、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)等有關(guān)問題。

審核編輯：湯梓紅