什么叫開關電源？

如今(jin)隨著電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術的(de)開(kai)(kai)放和發展創(chuang)新，使得(de)開(kai)(kai)關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技術也在不斷地發展。現在，開(kai)(kai)關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)以小型、輕量(liang)和高功率的(de)特征被廣泛(fan)應用(yong)幾乎一切的(de)電(dian)(dian)子設備，是當今(jin)電(dian)(dian)子信息產業飛速打開(kai)(kai)不行缺少的(de)一種(zhong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)方(fang)案。

開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源是運用現代電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術，操控開(kai)關(guan)管注冊和關(guan)斷的(de)時刻比(bi)率，保持(chi)安穩輸出電(dian)(dian)壓的(de)一種(zhong)電(dian)(dian)源，開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源一般由脈沖(chong)寬度調制(PWM)操控IC和MOSFET構成。

開(kai)關電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)是相對線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)說的(de)(de)(de)，其輸入端直(zhi)接(jie)將(jiang)交流電(dian)(dian)(dian)(dian)整(zheng)流變成直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)，再在高(gao)頻震動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)(de)效果下(xia)(xia)，用開(kai)關管(guan)操控電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)通斷，構成高(gao)頻脈沖電(dian)(dian)(dian)(dian)流。在電(dian)(dian)(dian)(dian)感(高(gao)頻變壓器)的(de)(de)(de)幫(bang)助下(xia)(xia)，輸出(chu)安穩的(de)(de)(de)低壓直(zhi)流電(dian)(dian)(dian)(dian)。

因(yin)(yin)為(wei)變壓(ya)器(qi)的(de)磁芯大(da)小(xiao)與開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源作業頻率的(de)平方成反比(bi)，頻率越高鐵心越小(xiao)。這(zhe)樣(yang)(yang)就(jiu)能夠大(da)大(da)減小(xiao)變壓(ya)器(qi)，使電(dian)(dian)(dian)源減輕重量(liang)和體(ti)積。而且因(yin)(yin)為(wei)它直接操控直流，使這(zhe)種電(dian)(dian)(dian)源的(de)功(gong)率比(bi)線性電(dian)(dian)(dian)源高許多。這(zhe)樣(yang)(yang)就(jiu)節省了動(dong)力，因(yin)(yin)此它遭到(dao)人(ren)們的(de)喜愛。但(dan)它也有缺點，便(bian)是電(dian)(dian)(dian)路凌亂，修理困難，對電(dian)(dian)(dian)路的(de)污染(ran)嚴峻。電(dian)(dian)(dian)源噪聲(sheng)大(da)，不(bu)適合用于(yu)某(mou)些低(di)噪聲(sheng)電(dian)(dian)(dian)路。

開關電源的特征

開關電源(yuan)一般由脈沖寬度(du)調制(PWM)操(cao)控(kong)IC和(he)MOSFET構成(cheng)。跟(gen)著跟(gen)著電力電子(zi)技術的打開和(he)立異，現在開關電源(yuan)首(shou)要(yao)以小(xiao)型(xing)、輕量和(he)高(gao)功率的特征被廣泛應用到幾(ji)乎一切的電子(zi)設(she)備，其重要(yao)性可見(jian)一斑。

開關電源的分類

根據開(kai)關(guan)器材在(zai)電路中(zhong)連接(jie)的方案(an)，開(kai)關(guan)電源(yuan)總(zong)的來說可分為串聯(lian)式(shi)開(kai)關(guan)電源(yuan)、并(bing)聯(lian)式(shi)開(kai)關(guan)電源(yuan)、變(bian)壓器式(shi)開(kai)關(guan)電源(yuan)等三(san)大類(lei)。

其間，變壓(ya)器式(shi)開關電(dian)源還能夠進一步分(fen)紅：推挽式(shi)、半橋式(shi)、全橋式(shi)等多種(zhong)。根據變壓(ya)器的鼓舞和輸出(chu)電(dian)壓(ya)的相(xiang)位(wei)，又能夠分(fen)紅：正激式(shi)、反激式(shi)、單激式(shi)和雙激式(shi)等多種(zhong)。

開關電源和一(yi)般(ban)電源的差異

一般的(de)電源(yuan)(yuan)一般是(shi)線性(xing)(xing)電源(yuan)(yuan)，線性(xing)(xing)電源(yuan)(yuan)，是(shi)指調整管作(zuo)業(ye)(ye)在(zai)線性(xing)(xing)狀況下的(de)電源(yuan)(yuan)。而(er)在(zai)開關(guan)電源(yuan)(yuan)中則不相(xiang)同，開關(guan)管(在(zai)開關(guan)電源(yuan)(yuan)中，咱們一般把調整管叫做開關(guan)管)是(shi)作(zuo)業(ye)(ye)在(zai)開、關(guan)兩種(zhong)狀況下的(de)：開——電阻很小(xiao)，關(guan)——電阻很大。

開關(guan)電源(yuan)(yuan)是一種(zhong)比較新式的電源(yuan)(yuan)。它具有功(gong)率高，重量(liang)輕(qing)，可(ke)升(sheng)、降壓(ya)、輸(shu)出(chu)功(gong)率大等利益。但是因為(wei)電路作業在(zai)開關(guan)狀況，所以噪聲比較大。

舉例說(shuo)明：降壓(ya)型開(kai)關(guan)電源

咱(zan)們來簡略(lve)的說說降壓型開關電源的作(zuo)業原理：電路(lu)由開關（實際電路(lu)中為三(san)極(ji)管或(huo)許場效應管），續(xu)流二極(ji)管、儲能電感、濾波電容等構成。

當開關(guan)閉合時，電(dian)源經過開關(guan)、電(dian)感(gan)給負載供電(dian)，并將(jiang)部(bu)分電(dian)能儲存(cun)在電(dian)感(gan)以及電(dian)容(rong)中。因為電(dian)感(gan)的自感(gan)，在開關(guan)接通后，電(dian)流增大(da)得(de)比(bi)較緩(huan)慢，即(ji)輸出不能馬上(shang)到達電(dian)源電(dian)壓(ya)值(zhi)。

必(bi)定時刻后，開關斷開，因為(wei)電感的(de)(de)(de)(de)(de)自感效(xiao)果（能夠(gou)比(bi)較形象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)認為(wei)電感中的(de)(de)(de)(de)(de)電流(liu)(liu)有慣性效(xiao)果），將(jiang)堅持電路中的(de)(de)(de)(de)(de)電流(liu)(liu)不變(bian)，即從左往右(you)繼續(xu)流(liu)(liu)。這電流(liu)(liu)流(liu)(liu)過負(fu)載(zai)，從地線回(hui)來，流(liu)(liu)到續(xu)流(liu)(liu)二極管的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)極，經過二極管，回(hui)來電感的(de)(de)(de)(de)(de)左端，然后構成(cheng)了一個回(hui)路。

經(jing)過(guo)操(cao)控(kong)開(kai)關閉合跟斷(duan)開(kai)的(de)時刻（即PWM——脈(mo)沖寬(kuan)度(du)調(diao)制），就能夠操(cao)控(kong)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。假如經(jing)過(guo)檢測輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)來操(cao)控(kong)開(kai)、關的(de)時刻，以堅持輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)不(bu)變，這(zhe)就完成了穩壓(ya)的(de)目的(de)。

一般電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)和開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)相同(tong)的是(shi)都有電(dian)壓調(diao)整(zheng)管(guan)，運用(yong)(yong)反(fan)響原理來進(jin)行穩壓的，不同(tong)的是(shi)開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)運用(yong)(yong)開(kai)(kai)關(guan)管(guan)進(jin)行調(diao)整(zheng)，一般電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)一般運用(yong)(yong)三極管(guan)的線(xian)性放大區進(jin)行調(diao)整(zheng)。比較而言，開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的能耗低，對交流電(dian)壓適用(yong)(yong)范圍要寬，輸出直流的波(bo)紋系數要好，缺點(dian)是(shi)開(kai)(kai)關(guan)脈沖(chong)煩(fan)擾。

一般半橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)首要(yao)(yao)作業原理便是上(shang)橋(qiao)和下橋(qiao)的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(頻率高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)為(wei)VMOS)輪番(fan)導通，首要(yao)(yao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)經過(guo)上(shang)橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)流(liu)入(ru)，運用電(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈的(de)(de)存儲功能，將電(dian)(dian)(dian)能集(ji)聚在線圈中，畢(bi)竟關(guan)(guan)閉上(shang)橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，翻開(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，電(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈和電(dian)(dian)(dian)容繼續給外部(bu)供(gong)電(dian)(dian)(dian)。然(ran)后又關(guan)(guan)閉下橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，再翻開(kai)(kai)(kai)上(shang)橋(qiao)讓(rang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)進入(ru)，就這樣重復進行(xing)，因為(wei)要(yao)(yao)輪番(fan)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)兩開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，所以稱(cheng)為(wei)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)源。

而線性(xing)(xing)電源就不(bu)相同了(le)，因為沒(mei)有開關介入，使得上水(shui)(shui)管一直(zhi)在放水(shui)(shui)，假(jia)如有多的(de)(de)，就會漏出來，這便是咱(zan)們常(chang)常(chang)看到的(de)(de)某些線性(xing)(xing)電源的(de)(de)調整(zheng)管發(fa)熱(re)量很(hen)大，用不(bu)完的(de)(de)電能，全(quan)部轉(zhuan)化(hua)(hua)成了(le)熱(re)能。從這個(ge)視點來看，線性(xing)(xing)電源的(de)(de)轉(zhuan)化(hua)(hua)功(gong)率(lv)就非常(chang)低了(le)，而且熱(re)量高的(de)(de)時分，元(yuan)件的(de)(de)壽數勢必要下(xia)降，影響畢竟的(de)(de)運(yun)用效果(guo)。

首要差異：作業方案

線性(xing)電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)功率(lv)調整管(guan)總是(shi)作業(ye)在放大(da)(da)區，流(liu)過的(de)電(dian)流(liu)是(shi)接連的(de)。因(yin)為調整管(guan)上損(sun)耗較(jiao)大(da)(da)的(de)功率(lv)，所以(yi)需(xu)求較(jiao)大(da)(da)功率(lv)調整管(guan)并裝有體積(ji)很(hen)(hen)大(da)(da)的(de)散(san)熱(re)器，發(fa)熱(re)嚴(yan)峻，功率(lv)很(hen)(hen)低，一(yi)般在40%~60%（還得說是(shi)很(hen)(hen)好(hao)的(de)線性(xing)電(dian)源(yuan)(yuan)）。

線性電(dian)源的作業方案，使從高壓(ya)變低壓(ya)必須(xu)有將壓(ya)裝置，一(yi)般的都(dou)是變壓(ya)器，也有其他像KX電(dian)源，再經(jing)過整(zheng)流輸出直流電(dian)壓(ya)。這樣一(yi)來(lai)體積也就很大，比(bi)較粗笨(ben)，功率低、發熱(re)量也大；但也有利(li)益(yi)：紋波小、調整(zheng)率好、對外煩擾小、適合用與模擬電(dian)路/各類放大器等。

開關電(dian)(dian)源它的(de)(de)功(gong)率器材(cai)作業在(zai)開關狀況，在(zai)電(dian)(dian)壓調整時能(neng)量是經過電(dian)(dian)感(gan)線圈來暫時儲存，這樣他(ta)的(de)(de)損耗就小(xiao)，功(gong)率也就高(gao)，對散熱的(de)(de)要求(qiu)低(di)(di)，但(dan)它對變(bian)壓器和(he)貯能(neng)電(dian)(dian)感(gan)也有了**的(de)(de)要求(qiu)，要用低(di)(di)損耗高(gao)磁導率的(de)(de)材(cai)料來做。它的(de)(de)變(bian)壓器便是一個(ge)字小(xiao)。總功(gong)率在(zai)80%～98%，開關電(dian)(dian)源的(de)(de)功(gong)率高(gao)但(dan)體積小(xiao)，但(dan)是和(he)線性電(dian)(dian)源比他(ta)的(de)(de)紋(wen)波，電(dian)(dian)壓電(dian)(dian)流調整率就有必定(ding)的(de)(de)折(zhe)扣了。