什么叫開關電源？

如今(jin)隨著電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子技術的(de)開放和(he)發展(zhan)創(chuang)新，使得開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)技術也在不斷地發展(zhan)。現在，開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)以小型、輕量(liang)和(he)高功率的(de)特征被廣泛(fan)應用幾乎一切的(de)電(dian)(dian)(dian)子設備，是當今(jin)電(dian)(dian)(dian)子信息產(chan)業(ye)飛速打開不行缺少的(de)一種電(dian)(dian)(dian)源(yuan)方(fang)案。

開關(guan)電(dian)(dian)源是(shi)運用現(xian)代(dai)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術，操(cao)控(kong)開關(guan)管(guan)注冊和關(guan)斷(duan)的(de)(de)時刻比(bi)率，保持安穩(wen)輸(shu)出電(dian)(dian)壓的(de)(de)一(yi)(yi)種電(dian)(dian)源，開關(guan)電(dian)(dian)源一(yi)(yi)般由(you)脈沖寬度調制(PWM)操(cao)控(kong)IC和MOSFET構(gou)成。

開關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)是(shi)相(xiang)對線性電(dian)(dian)(dian)源(yuan)說的(de)，其輸(shu)入端直接(jie)將交流(liu)電(dian)(dian)(dian)整流(liu)變(bian)成直流(liu)電(dian)(dian)(dian)，再在高(gao)頻(pin)震(zhen)動(dong)電(dian)(dian)(dian)路的(de)效(xiao)果下(xia)，用開關(guan)(guan)管操控電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)通斷，構(gou)成高(gao)頻(pin)脈沖電(dian)(dian)(dian)流(liu)。在電(dian)(dian)(dian)感(高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器)的(de)幫助(zhu)下(xia)，輸(shu)出(chu)安(an)穩的(de)低壓(ya)直流(liu)電(dian)(dian)(dian)。

因為變壓器的(de)(de)磁芯(xin)大小(xiao)與(yu)開關(guan)電(dian)源(yuan)作業頻(pin)率的(de)(de)平方(fang)成反比，頻(pin)率越(yue)高(gao)鐵(tie)心越(yue)小(xiao)。這(zhe)樣就能(neng)夠(gou)大大減小(xiao)變壓器，使電(dian)源(yuan)減輕重量和體積。而且(qie)因為它直接操控直流(liu)，使這(zhe)種電(dian)源(yuan)的(de)(de)功率比線性電(dian)源(yuan)高(gao)許(xu)多。這(zhe)樣就節省(sheng)了動力，因此它遭到人們的(de)(de)喜愛。但它也(ye)有缺(que)點(dian)，便是電(dian)路凌亂，修理(li)困難，對電(dian)路的(de)(de)污染嚴峻(jun)。電(dian)源(yuan)噪(zao)聲大，不適(shi)合用于(yu)某(mou)些低噪(zao)聲電(dian)路。

開關電源的特征

開關(guan)電源(yuan)一(yi)般(ban)由脈沖寬度調(diao)制(zhi)(PWM)操控IC和MOSFET構(gou)成(cheng)。跟(gen)(gen)著跟(gen)(gen)著電力電子(zi)技術的打開和立異，現(xian)在開關(guan)電源(yuan)首要(yao)以小(xiao)型、輕量和高功率的特征被廣泛(fan)應(ying)用到(dao)幾乎一(yi)切的電子(zi)設(she)備，其(qi)重要(yao)性可見一(yi)斑。

開關電源的分類

根據開(kai)(kai)關器材在電路中連接的方案，開(kai)(kai)關電源總(zong)的來說可分為串聯式開(kai)(kai)關電源、并聯式開(kai)(kai)關電源、變壓器式開(kai)(kai)關電源等三大類。

其間，變壓器式(shi)(shi)開關電源還能夠進一(yi)步分紅：推挽(wan)式(shi)(shi)、半橋(qiao)式(shi)(shi)、全橋(qiao)式(shi)(shi)等(deng)多種。根據(ju)變壓器的鼓舞和輸出電壓的相位，又能夠分紅：正激式(shi)(shi)、反激式(shi)(shi)、單激式(shi)(shi)和雙激式(shi)(shi)等(deng)多種。

開關電源和一般電源的差異

一(yi)般(ban)(ban)的電源(yuan)一(yi)般(ban)(ban)是線性電源(yuan)，線性電源(yuan)，是指(zhi)調(diao)整(zheng)(zheng)管(guan)(guan)(guan)作(zuo)業在線性狀況下的電源(yuan)。而在開(kai)(kai)關電源(yuan)中則不相同，開(kai)(kai)關管(guan)(guan)(guan)(在開(kai)(kai)關電源(yuan)中，咱們一(yi)般(ban)(ban)把調(diao)整(zheng)(zheng)管(guan)(guan)(guan)叫做開(kai)(kai)關管(guan)(guan)(guan))是作(zuo)業在開(kai)(kai)、關兩種狀況下的：開(kai)(kai)——電阻很小，關——電阻很大。

開關電源是一種比較(jiao)(jiao)新式的電源。它具有功率高，重量輕，可升、降壓、輸出功率大(da)等(deng)利益。但是因(yin)為電路作業在開關狀(zhuang)況(kuang)，所以噪聲比較(jiao)(jiao)大(da)。

舉例說(shuo)明：降壓型開關電源

咱們來(lai)簡略的說說降壓型(xing)開關電源的作業原理：電路(lu)由開關（實際電路(lu)中為(wei)三(san)極管或許場效應管），續流二極管、儲能電感、濾波電容等構(gou)成。

當(dang)開關閉合(he)時(shi)，電(dian)源經過(guo)開關、電(dian)感給負載供(gong)電(dian)，并將部分電(dian)能(neng)儲存在電(dian)感以及電(dian)容中。因為電(dian)感的(de)自感，在開關接(jie)通后，電(dian)流增(zeng)大得(de)比較緩慢，即輸出不能(neng)馬上到達電(dian)源電(dian)壓值。

必定時刻后(hou)，開(kai)關斷開(kai)，因為電感的自感效(xiao)果（能(neng)夠比(bi)較形象的認為電感中(zhong)的電流有慣性(xing)效(xiao)果），將(jiang)堅持電路中(zhong)的電流不(bu)變(bian)，即從(cong)左(zuo)往右繼續流。這(zhe)電流流過負(fu)載，從(cong)地(di)線回(hui)來，流到續流二(er)(er)極管(guan)的正(zheng)極，經過二(er)(er)極管(guan)，回(hui)來電感的左(zuo)端，然后(hou)構成了一個回(hui)路。

經過操(cao)控(kong)開關閉合跟斷開的(de)時刻(ke)（即PWM——脈沖寬度調制），就能夠操(cao)控(kong)輸(shu)出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)壓。假如(ru)經過檢(jian)測輸(shu)出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)壓來操(cao)控(kong)開、關的(de)時刻(ke)，以(yi)堅(jian)持輸(shu)出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)壓不變，這(zhe)就完成了穩壓的(de)目的(de)。

一(yi)般(ban)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)和開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)相同(tong)的(de)(de)是都有電(dian)壓(ya)調(diao)整管，運(yun)用(yong)反響(xiang)原理來進(jin)行穩壓(ya)的(de)(de)，不同(tong)的(de)(de)是開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)運(yun)用(yong)開(kai)關(guan)管進(jin)行調(diao)整，一(yi)般(ban)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)一(yi)般(ban)運(yun)用(yong)三極(ji)管的(de)(de)線(xian)性(xing)放大區(qu)進(jin)行調(diao)整。比較而言，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)能耗低(di)，對交流(liu)電(dian)壓(ya)適(shi)用(yong)范圍要寬，輸出直流(liu)的(de)(de)波(bo)紋系數要好，缺點(dian)是開(kai)關(guan)脈沖煩擾。

一般半橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源的首要(yao)作(zuo)業原理便是(shi)上(shang)(shang)橋(qiao)和下橋(qiao)的開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(頻(pin)率高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)為VMOS)輪(lun)番導通，首要(yao)電(dian)(dian)流(liu)經過上(shang)(shang)橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)流(liu)入，運用電(dian)(dian)感線圈(quan)的存儲功能，將電(dian)(dian)能集聚在線圈(quan)中(zhong)，畢竟關(guan)(guan)(guan)閉(bi)上(shang)(shang)橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)，翻(fan)開(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)的開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)，電(dian)(dian)感線圈(quan)和電(dian)(dian)容繼(ji)續給(gei)外(wai)部供(gong)電(dian)(dian)。然后(hou)又關(guan)(guan)(guan)閉(bi)下橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)，再翻(fan)開(kai)(kai)(kai)上(shang)(shang)橋(qiao)讓電(dian)(dian)流(liu)進入，就這樣(yang)重復進行，因(yin)為要(yao)輪(lun)番開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)兩開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)，所以稱為開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源。

而線(xian)性電(dian)源(yuan)(yuan)就不(bu)相(xiang)同了，因(yin)為沒有(you)開(kai)關介入，使得上水(shui)管(guan)一直在放水(shui)，假(jia)如有(you)多的(de)，就會漏出來(lai)(lai)，這便(bian)是咱們(men)常(chang)常(chang)看到的(de)某些線(xian)性電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)調整(zheng)管(guan)發熱量(liang)很大(da)，用不(bu)完的(de)電(dian)能，全部(bu)轉(zhuan)化成了熱能。從這個(ge)視點來(lai)(lai)看，線(xian)性電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)轉(zhuan)化功率就非常(chang)低了，而且熱量(liang)高的(de)時分，元件的(de)壽數勢必要下降(jiang)，影響畢竟的(de)運用效果(guo)。

首要差異：作業方案

線(xian)性電(dian)源的功(gong)率(lv)調整管(guan)(guan)總是(shi)(shi)作業在放(fang)大區，流過的電(dian)流是(shi)(shi)接連的。因為調整管(guan)(guan)上損耗較(jiao)大的功(gong)率(lv)，所(suo)以需求較(jiao)大功(gong)率(lv)調整管(guan)(guan)并裝有(you)體積很大的散熱器，發熱嚴峻，功(gong)率(lv)很低，一般在40%~60%（還得說(shuo)是(shi)(shi)很好的線(xian)性電(dian)源）。

線性電(dian)源(yuan)的(de)(de)作業方案，使從高壓(ya)(ya)(ya)變低(di)壓(ya)(ya)(ya)必(bi)須有(you)將壓(ya)(ya)(ya)裝置，一(yi)般的(de)(de)都是變壓(ya)(ya)(ya)器，也(ye)有(you)其(qi)他(ta)像(xiang)KX電(dian)源(yuan)，再經過整流輸出直流電(dian)壓(ya)(ya)(ya)。這樣一(yi)來體積也(ye)就很大，比(bi)較(jiao)粗(cu)笨，功率(lv)(lv)低(di)、發(fa)熱量也(ye)大；但也(ye)有(you)利益：紋(wen)波(bo)小、調(diao)整率(lv)(lv)好(hao)、對外(wai)煩(fan)擾(rao)小、適合用與模(mo)擬電(dian)路/各類放大器等。

開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源它(ta)的(de)功(gong)率(lv)器(qi)材作業在(zai)開(kai)關(guan)(guan)狀況，在(zai)電(dian)(dian)壓(ya)調整(zheng)時(shi)能量(liang)是(shi)(shi)經過電(dian)(dian)感(gan)線圈(quan)來暫(zan)時(shi)儲存(cun)，這樣(yang)他的(de)損耗就小，功(gong)率(lv)也就高，對(dui)散熱的(de)要求(qiu)低，但(dan)(dan)它(ta)對(dui)變壓(ya)器(qi)和貯(zhu)能電(dian)(dian)感(gan)也有了(le)**的(de)要求(qiu)，要用低損耗高磁導率(lv)的(de)材料來做。它(ta)的(de)變壓(ya)器(qi)便是(shi)(shi)一個字(zi)小。總功(gong)率(lv)在(zai)80%～98%，開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源的(de)功(gong)率(lv)高但(dan)(dan)體積小，但(dan)(dan)是(shi)(shi)和線性電(dian)(dian)源比他的(de)紋波，電(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)流調整(zheng)率(lv)就有必定的(de)折(zhe)扣了(le)。