大功率开关电源的工作.就其实质而言.是能量的压缩.能最压缩就是在空间和时间上增加能量密度的过程。能团从原来T1时刻的体积V1，经过压缩，变成T2时刻的体积V2。显然，纯空间的压缩能量，只能增大能量的体密度；而时间上的能量压缩.却能提高功率，因此在大功率开关电源中.欲使能量密度增加，应当在空间上压缩能量；要想提高功率.应当在时间上压缩能量。
(1）在空间上能量的压缩
在空间上压缩能量.即减小其体积.是一种线性压缩过程。在大功率开关电源中.在空间上压缩能量包括提高初级能量的储能密度.以及选用合适的中间储能和脉冲形成系统并提高它的储能密度.欲使储能密度提高，对电容储能，应设法提高允许使用的电场强度，从而减小体积。对电感储能，应当提高电感器材料抗电磁力的机械强度，以减小体积。对于机械能的初级能源，应当增大转动惯量.对核能的初级能源，应当缩小反应堆体积.对化学能源，应取用储能密度高、反应效率高的化学燃料。在初级能源以及中间储能和脉冲形成系统一经选定，并采用了上述相应的提高储能密度措施之后，大功率开关电源的空间能量压缩就达到了极限。
(2)在时间上能量的压缩
在绝大多数大功率开关电源中，更有意义的是在时间上压缩能量.在时间上压缩能量是一个非线性过程.在能量守恒条件下，在时间上压缩能量.从而提高功率，其实质是缩短释能时间。要想缩短释能时间，必须在储能元件和受能元件之间增添第三物体(压缩元件)。在某些大功率开关电源中，第三物体常是中间储能和脉冲成形系统，或者是开关转换系统。只有第三物体存在，才有可能互补地压缩能量。
(3)在时间和空间上能量的同时压缩
这种情况在某些大功率开关电源中时而有之.例如第三章中的磁通压缩发生器，化学能产生的外力做功压缩磁通，使磁能体积随时间变小，即能量在空间和时间上同时被压缩。
总之，大功率开关电源的工作是基于能量压缩的基本原理.认识能量压缩有助于理解大功率开关电源的本质。
|
