什么是開(kāi)關(guān)電源?跟線性電源有何區(qū)別?
目前電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切,且電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源。開(kāi)關(guān)電源是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的簡(jiǎn)稱(chēng),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。開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的功率開(kāi)關(guān)管工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài),本身消耗的能量很低,電源效率可達(dá)75%~90%,比普通線性穩(wěn)壓電源提高一倍。比較相近的概念容易混淆就像開(kāi)關(guān)電源和線性電源。從概念上講,似乎有些共通之處,但實(shí)際上卻并不相同,本文將為大家介紹開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202210/439508.htm首先我們來(lái)了解何為線性電源,何為開(kāi)關(guān)電源;從字面意思可以理解為:使用線性穩(wěn)壓器制作的電源系統(tǒng)便是線性電源,使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器制作的電源,便是開(kāi)關(guān)電源。接下來(lái)我們介紹線性穩(wěn)壓器與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。
線性穩(wěn)壓器
線性穩(wěn)壓器,是我們常說(shuō)的LDO,其傳輸器件工作在線性區(qū),說(shuō)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(dāng)輸入輸出壓差大時(shí),系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率較低。
優(yōu)點(diǎn):輸出電壓純凈、紋波小、噪聲低、使用簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn):只能實(shí)現(xiàn)降壓輸出,且輸入輸出壓差大時(shí),轉(zhuǎn)換效率低。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器,利用功率管不斷的開(kāi)啟與關(guān)斷,配合儲(chǔ)能元器件(電感、電容)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的傳輸與變換,實(shí)現(xiàn)電壓的變換。根據(jù)系統(tǒng)電路中器件的連接方式不同,可以實(shí)現(xiàn)直流升壓、降壓、負(fù)壓、升降壓等變換。理想狀態(tài)下,電感、電容不會(huì)有能量損耗,所以系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高。
優(yōu)點(diǎn):效率高、體積小、功率密度大,可以實(shí)現(xiàn)多種電源變換。
缺點(diǎn):由于功率管開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)能器件的電磁變換,輸出電壓紋波和噪聲相對(duì)偏大,同時(shí)產(chǎn)生電磁騷擾,系統(tǒng)成本相對(duì)較高。
開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),線性電源的調(diào)壓可以看成調(diào)阻值,相當(dāng)于通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓發(fā)生改變,而開(kāi)關(guān)電源是通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的頻率使得電壓發(fā)生變化。同時(shí),開(kāi)關(guān)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(zhǎng),只是二者增長(zhǎng)速率各異。
(1)線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上,反而高于開(kāi)關(guān)電源。
因此,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)不斷突破與創(chuàng)新,這一個(gè)成本問(wèn)題,反而讓開(kāi)關(guān)電源技術(shù)向低輸出電力端移動(dòng),為開(kāi)關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。
(2)電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切,而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源,進(jìn)入80年代后計(jì)算機(jī)全面實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源化,到90年代開(kāi)關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器領(lǐng)域。
(3)其實(shí)從開(kāi)關(guān)電源的原理圖可以了解到:它沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器,同時(shí)因?yàn)檎{(diào)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(kāi)關(guān)電源的體積變小,重量輕。但是,開(kāi)關(guān)電源最大優(yōu)點(diǎn)是——功耗小,效率高。在開(kāi)關(guān)電源電路中,晶體管在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下,它不斷重復(fù)‘導(dǎo)通’‘截至’的開(kāi)關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度極快,頻率在50HZ只有,使得電源效率大大的提高。
(4)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓范圍寬。從開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓是有激勵(lì)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)的,輸入信號(hào)信號(hào)電壓的變化可以通過(guò)調(diào)頻或調(diào)寬來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。這樣,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí),它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。
(5)開(kāi)關(guān)電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩(wěn)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(kāi)關(guān)電源時(shí),濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500~1/1000。
評(píng)論