正向激勵(lì)低噪聲開(kāi)關(guān)電源E類開(kāi)關(guān)的特征

　　對(duì)于工作頻率超過(guò)100kHz的開(kāi)關(guān)電源，為要同時(shí)減小損耗和噪聲，電路中需要采取在開(kāi)關(guān)速度非常高時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生噪聲，或者開(kāi)關(guān)速度非常低時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生損耗的措施。準(zhǔn)E類開(kāi)關(guān)可解決問(wèn)題后者，即開(kāi)關(guān)速度非常低時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生損耗；準(zhǔn)E類開(kāi)關(guān)使用高速開(kāi)關(guān)器件就可解決問(wèn)題前者，即開(kāi)關(guān)速度非常高時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生噪聲。

　　E類開(kāi)關(guān)的特征之一是開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)為諧振波形，其最簡(jiǎn)單電路就是與開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)電容，這樣，開(kāi)關(guān)器件兩端電壓緩慢上升，此間開(kāi)關(guān)器件的電流迅速降到零。電壓電流同時(shí)不為零的時(shí)間變短，因此，損耗減小了。圖1所示為開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)電容時(shí)的狀態(tài)波形，圖1中，電流降到零時(shí)電壓越小其損耗就越小，若使用的電容C容量較大，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電壓近似0V，然而，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)損耗增大。這時(shí)，開(kāi)關(guān)器件的電流為零，雖電容中有諧振電流，但無(wú)損耗。然而，電容充電電壓在導(dǎo)通時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)器件放電產(chǎn)生損耗。

　　圖1 開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)電容時(shí)波形

　　E類開(kāi)關(guān)另一特征是開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)開(kāi)關(guān)器件兩端電壓為零，為此，電容兩端電壓應(yīng)由再次諧振降到零，電壓與電流同時(shí)不為零的時(shí)間變短，損耗減小。圖2所示為開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)的電壓和電流波形。圖中，電流增大之前電壓越接近0V，損耗越小。

　　這樣，E類開(kāi)關(guān)在開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和導(dǎo)通時(shí)都可減小損耗，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和導(dǎo)通時(shí)都由于產(chǎn)生諧振使電流或電壓為零，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)變壓器的漏感，或開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)變壓器一次繞組的電感同開(kāi)關(guān)器件兩端并聯(lián)的電容產(chǎn)生諧振。由此可見(jiàn)，E類開(kāi)關(guān)可減小損耗。

　　圖2 開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)的電壓和電流波形

　　噪聲是一種能量釋放，若無(wú)功耗也就無(wú)噪聲，若功耗在電阻上以熱量形式完全消耗掉，也就無(wú)噪聲，但作為熱量不能完全散發(fā)掉就成為輻射噪聲。電流及電壓變化率越大，電流傳輸線路越長(zhǎng)，或者施加電壓的面積越大，則噪聲電平就越高。準(zhǔn)E類開(kāi)關(guān)中使用的開(kāi)關(guān)器件是高速器件，流經(jīng)器件自身電流變化率較大，但由于電流傳輸線路短可抑制噪聲的輻射。另外，與開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)電容可減小線路長(zhǎng)引起變壓器的電流變化率，理論上該電容要靠近開(kāi)關(guān)器件接續(xù)。安裝開(kāi)關(guān)器件的散熱器在開(kāi)關(guān)器件與電容并聯(lián)時(shí)成為大面積的電極，這個(gè)大面積電極的電壓變化率也隨電容變小，因此，抑制了噪聲的輻射。