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如何區別開關電源?
文章來源:handler    時間:2021-08-11 02-24-04

    什么叫開關電源?

    隨著電力電子技術的開展和創新,使得開關電源技術也在不時地創新。目前,開關電源以小型、輕量和高效率的特性被普遍應用簡直一切的電子設備,是當今電子信息產業飛速開展不可短少的一種電源方式。

    開關電源是應用現代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,開關電源普通由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。

    開關電源是相對線性電源說的,其輸入端直接將交流電整流變成直流電,再在高頻震蕩電路的作用下,用開關管控制電流的通斷,構成高頻脈沖電流。在電感(高頻變壓器)的協助下,輸出穩定的低壓直流電。

    由于變壓器的磁芯大小與開關電源工作頻率的平方成反比,頻率越高死心越小。這樣就能夠大大減小變壓器,使電源減輕重量和體積。而且由于它直接控制直流,使這種電源的效率比線性電源高很多。這樣就儉省了能源,因而它遭到人們的喜愛。但它也有缺陷,就是電路復雜,維修艱難,對電路的污染嚴重。電源噪聲大,不合適用于某些低噪聲電路。

    開關電源的特性

    開關電源普通由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。隨著隨著電力電子技術的開展和創新,目前開關電源主要以小型、輕量和高效率的特性被普遍應用到簡直一切的電子設備,其重要性可見一斑。

    開關電源的分類

    依據開關器件在電路中銜接的方式,開關電源總的來說可分為串聯式開關電源、并聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。

    其中,變壓器式開關電源還能夠進一步分紅:推挽式、半橋式、全橋式等多種。依據變壓器的鼓勵和輸出電壓的相位,又能夠分紅:正激式、反激式、單激式和雙激式等多種。

    開關電源和普通電源的區別

    普通的電源普通是線性電源,線性電源,是指調整管工作在線性狀態下的電源。而在開關電源中則不一樣,開關管(在開關電源中,我們普通把調整管叫做開關管)是工作在開、關兩種狀態下的:開——電阻很小,關——電阻很大。

    開關電源是一種比擬新型的電源。它具有效率高,重量輕,可升、降壓、輸出功率大等優點。但是由于電路工作在開關狀態,所以噪聲比擬大。

    舉例闡明:降壓型開關電源

    我們來簡單的說說降壓型開關電源的工作原理:電路由開關(實踐電路中為三極管或者場效應管),續流二極管、儲能電感、濾波電容等構成。

    當開關閉合時,電源經過開關、電感給負載供電,并將局部電能貯存在電感以及電容中。由于電感的自感,在開關接通后,電流增大得比擬遲緩,即輸出不能立即到達電源電壓值。

    一定時間后,開關斷開,由于電感的自感作用(能夠比擬形象的以為電感中的電流有慣性作用),將堅持電路中的電流不變,即從左往右繼續流。這電流流過負載,從地線返回,流到續流二極管的正極,經過二極管,返回電感的左端,從而構成了一個回路。

    經過控制開關閉合跟斷開的時間(即PWM——脈沖寬度調制),就能夠控制輸出電壓。假如經過檢測輸出電壓來控制開、關的時間,以堅持輸出電壓不變,這就完成了穩壓的目的。

    普通電源和開關電源相同的是都有電壓調整管,應用反應原理來停止穩壓的,不同的是開關電源應用開關管停止調整,普通電源普通應用三極管的線性放大區停止調整。比擬而言,開關電源的能耗低,對交流電壓適用范圍要寬,輸出直流的波紋系數要好,缺陷是開關脈沖干擾。

    普通半橋開關電源的主要工作原理就是上橋和下橋的開關管(頻率高時開關管為VMOS)輪番導通,首先電流經過上橋開關管流入,應用電感線圈的存儲功用,將電能集聚在線圈中,最后關閉上橋開關管,翻開下橋的開關管,電感線圈和電容持續給外部供電。然后又關閉下橋開關管,再翻開上橋讓電流進入,就這樣反復停止,由于要輪番開關兩開關管,所以稱為開關電源。

    而線性電源就不一樣了,由于沒有開關介入,使得上水管不斷在放水,假如有多的,就會漏出來,這就是我們經常看到的某些線性電源的調整管發熱量很大,用不完的電能,全部轉換成了熱能。從這個角度來看,線性電源的轉換效率就十分低了,而且熱量高的時分,元件的壽命勢必要降落,影響最終的運用效果。

    主要區別:工作方式

    線性電源的功率調整管總是工作在放大區,流過的電流是連續的。由于調整管上損耗較大的功率,所以需求較大功率調整管并裝有體積很大的散熱器,發熱嚴重,效率很低,普通在40%~60%(還得說是很好的線性電源)。

    線性電源的工作方式,使從高壓變低壓必需有將壓安裝,普通的都是變壓器,也有別的像KX電源,再經過整流輸出直流電壓。這樣一來體積也就很大,比擬笨重,效率低、發熱量也大;但也有優點:紋波小、調整率好、對外干擾小、合適用與模仿電路/各類放大器等。

    開關電源它的功率器件工作在開關狀態,在電壓調整時能量是經過電感線圈降臨時儲存,這樣他的損耗就小,效率也就高,對散熱的請求低,但它對變壓器和貯能電感也有了更高的請求,要用低損耗高磁導率的資料來做。它的變壓器就是一個字小。總效率在80%~98%,開關電源的效率高但體積小,但是和線性電源比他的紋波,電壓電流調整率就有一定的折扣了。

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