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      什么是開關電源?跟線性電源有何區別?

      作者:時間:2022-10-24來源:ICGOO在線商城收藏

      目前電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切,且電子設備都離不開可靠的電源。是開關穩壓電源的簡稱,一般指輸入為交流電壓、輸出為直流電壓的AC(交流電)-DC(直流電)交換器。內部的功率開關管工作在高頻開關狀態,本身消耗的能量很低,電源效率可達75%~90%,比普通線性穩壓電源提高一倍。比較相近的概念容易混淆就像和線性電源。從概念上講,似乎有些共通之處,但實際上卻并不相同,本文將為大家介紹開關電源和線性電源的區別。

      本文引用地址:http://www.tpagfe.com/article/202210/439508.htm



      首先我們來了解何為線性電源,何為開關電源;從字面意思可以理解為:使用線性穩壓器制作的電源系統便是線性電源,使用開關穩壓器制作的電源,便是開關電源。接下來我們介紹線性穩壓器與開關穩壓器。



      線性穩壓器



      線性穩壓器,是我們常說的LDO,其傳輸器件工作在線性區,說白了就是電阻分壓,只能用于降壓變換,輸出電流幾乎等于輸入電流,當輸入輸出壓差大時,系統轉換效率較低。



      優點:輸出電壓純凈、紋波小、噪聲低、使用簡單。



      缺點:只能實現降壓輸出,且輸入輸出壓差大時,轉換效率低。



      開關穩壓器



      開關穩壓器,利用功率管不斷的開啟與關斷,配合儲能元器件(電感、電容)來實現能量的傳輸與變換,實現電壓的變換。根據系統電路中器件的連接方式不同,可以實現直流升壓、降壓、負壓、升降壓等變換。理想狀態下,電感、電容不會有能量損耗,所以系統轉換效率相對較高。



      優點:效率高、體積小、功率密度大,可以實現多種電源變換。



      缺點:由于功率管開關和儲能器件的電磁變換,輸出電壓紋波和噪聲相對偏大,同時產生電磁騷擾,系統成本相對較高。



      開關電源和線性電源的區別



      簡單來說,線性電源的調壓可以看成調阻值,相當于通過調節滑動變阻器使電壓發生改變,而開關電源是通過調節開關的頻率使得電壓發生變化。同時,開關電源與線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,只是二者增長速率各異。



      (1)線性電源成本在某一輸出功率點上,反而高于開關電源。



      因此,隨著電力電子技術的發展和創新,使得開關電源技術不斷突破與創新,這一個成本問題,反而讓開關電源技術向低輸出電力端移動,為開關電源提供了廣泛的發展空間。



      (2)電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切,而電子設備都離不開可靠的電源,進入80年代后計算機全面實現開關電源化,到90年代開關電源相繼進入各種電子、電器領域。



      (3)其實從開關電源的原理圖可以了解到:它沒有采用笨重的工頻變壓器,同時因為調整管上的耗散功率大幅度降低,從而省去較大的散熱片。這使得開關電源的體積變小,重量輕。但是,開關電源最大優點是——功耗小,效率高。在開關電源電路中,晶體管在激勵信號的激勵下,它不斷重復‘導通’‘截至’的開關狀態,轉換速度極快,頻率在50HZ只有,使得電源效率大大的提高。



      (4)開關電源穩壓范圍寬。從開關電源的輸出電壓是有激勵信號的占空比來調節的,輸入信號信號電壓的變化可以通過調頻或調寬來進行補償。這樣,在工頻電網電壓變化較大時,它仍能夠保證有較穩定的輸出電壓。



      (5)開關電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩壓電源的1000倍,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍;即使采用半波整流后加電容濾波,效率也提高了500倍。在相同的紋波輸出電壓下,采用開關電源時,濾波電容的容量只是線性穩壓電源中濾波電容的1/500~1/1000。




      關鍵詞: 開關電源

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