線性電源和開關(guān)電源的優(yōu)缺點
由于逆變電路中會產(chǎn)生高頻電壓,對周圍設(shè)備有一定的干擾。需要良好的屏蔽及接地
開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止.將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓,從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50Hz高很多.所以開關(guān)變壓器可以做的很小,而且工作時不是很熱!!成本很低.如果不將50Hz變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義!!開關(guān)變壓器也不神秘.就是一個普通的變壓器!這就是開關(guān)電源。
開關(guān)電源,是通過電子技術(shù)實現(xiàn)的,主要環(huán)節(jié):整流成直流電——逆變成所需電壓的交流電(主要來調(diào)整電壓)——再經(jīng)過整流成直流電壓輸出。
開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)中由于中間沒有變壓器和散熱片,因而體積非常小。同時,開關(guān)電源內(nèi)部都是電子元件,效率高、發(fā)熱小。雖然,具有電磁干擾等缺點,但現(xiàn)在的屏蔽技術(shù)已經(jīng)非常到位。
開關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種,隔離型的必定有開關(guān)變壓器,而非隔離的未必一定有。
簡單地說,開關(guān)電源的工作原理是:
1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;
2.通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號控制開關(guān)管,將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上;
3.開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負載;
4.輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達到穩(wěn)定輸出的目的.
交流電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西,過濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時也過濾掉電源對電網(wǎng)的干擾;在功率相同時,開關(guān)頻率越高,開關(guān)變壓器的體積就越小,但對開關(guān)管的要求就越高;開關(guān)變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭,以得到需要的輸出;一般還應(yīng)該增加一些保護電路,比如空載、短路等保護,否則可能會燒毀開關(guān)電源。
以上說的就是開關(guān)電源的大致工作原理。
其實現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片,可以使外圍電路非常簡單,甚至做到免調(diào)試。
例如TOP系列的開關(guān)電源芯片(或稱模塊),只要配合一些阻容元件,和一個開關(guān)變壓器,就可以做成一個基本的開關(guān)電源。
開關(guān)電源線性電源
開關(guān)電源的主要工作原理就是上橋和下橋的Mos管輪流導(dǎo)通,首先電流通過上橋Mos管流入,利用線圈的存儲功能,將電能集聚在線圈中,最后關(guān)閉上橋Mos管,打開下橋的Mos管,線圈和電容持續(xù)給外部供電。然后又關(guān)閉下橋Mos管,再打開上橋讓電流進入,就這樣重復(fù)進行,因為要輪流開關(guān)Mos管,所以稱為開關(guān)電源。
而線性電源就不一樣了,由于沒有開關(guān)介入,使得上水管一直在放水,如果有多的,就會漏出來,這就是我們經(jīng)??吹降哪承?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/線性">線性電源的Mos管發(fā)熱量很大,用不完的電能,全部轉(zhuǎn)換成了熱能。從這個角度來看,線性電源的轉(zhuǎn)換效率就非常低了,而且熱量高的時候,元件的壽命勢必要下降,影響最終的使用效果 。
開關(guān)電源和線性電源的區(qū)別主要是他們的工作方式。
線性電源功率器件工作在線性狀態(tài),也就是說他一用起來功率器件就是一直在工作,所以也就導(dǎo)致他的工作效率低,一般在50%~60%,還得說他是很好的線性電源。線性電源的工作方式,使他從高壓變低壓必須有將壓裝置,一般的都是變壓器,也有別的像KX電源,再經(jīng)過整流輸出直流電壓。這樣一來他的體積也就很大,笨重,效率低、發(fā)熱量也大。他也有他的優(yōu)點:紋波小,調(diào)整率好,對外干擾小。適合用與模擬電路,各類放大器等。
開關(guān)電源。他的功率器件工作在開關(guān)狀態(tài),(一開一關(guān),一開一關(guān),頻率非??欤话愕钠桨彘_關(guān)電源頻率在100~200KHz,模塊電源在300~500KHZ).這樣他的損耗就小,效率也就高,對變壓器也有了要求,要用高磁導(dǎo)率的材料來做.有點墨跡了,他的變壓器就是一個字小.效率80%~90%吧.據(jù)說美國最好的VICOR模塊高達99%.開關(guān)電源的效率高體積小,但是和線性電源比他的紋波,電壓電流調(diào)整率就有折扣了 。
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