什么叫開關電源？

如今隨著電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術(shu)的開放和發展創新，使得開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)技術(shu)也在不(bu)(bu)斷地發展。現在，開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)以小型、輕(qing)量和高功率的特征被廣泛(fan)應用(yong)幾(ji)乎一(yi)切(qie)的電(dian)(dian)(dian)子(zi)設(she)備，是當今電(dian)(dian)(dian)子(zi)信息產業飛(fei)速打(da)開不(bu)(bu)行缺少的一(yi)種電(dian)(dian)(dian)源(yuan)方案(an)。

開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)是運用(yong)現代(dai)電(dian)力(li)電(dian)子技術，操控(kong)開(kai)(kai)關管(guan)注冊(ce)和關斷的時刻(ke)比率，保持安穩輸出(chu)電(dian)壓的一(yi)種電(dian)源(yuan)(yuan)，開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)一(yi)般由脈沖寬(kuan)度調制(zhi)(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成。

開(kai)關電(dian)(dian)源是相對線性電(dian)(dian)源說的(de)(de)(de)(de)，其(qi)輸入端直接(jie)將交流(liu)電(dian)(dian)整流(liu)變(bian)成直流(liu)電(dian)(dian)，再(zai)在(zai)高頻震動電(dian)(dian)路的(de)(de)(de)(de)效果(guo)下，用開(kai)關管操(cao)控電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)通斷(duan)，構成高頻脈沖電(dian)(dian)流(liu)。在(zai)電(dian)(dian)感(gan)(高頻變(bian)壓器)的(de)(de)(de)(de)幫助下，輸出安穩的(de)(de)(de)(de)低壓直流(liu)電(dian)(dian)。

因為變壓器的(de)(de)磁(ci)芯大(da)小與開關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)作業頻(pin)率的(de)(de)平方成反比，頻(pin)率越高鐵心(xin)越小。這樣就能夠大(da)大(da)減(jian)小變壓器，使(shi)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)減(jian)輕重量和(he)體(ti)積(ji)。而且因為它直接操控直流，使(shi)這種(zhong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)功率比線性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)高許多。這樣就節省了動力，因此(ci)它遭到人們(men)的(de)(de)喜愛。但它也(ye)有缺點，便是電(dian)(dian)路(lu)凌(ling)亂，修理困(kun)難(nan)，對電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)污染嚴(yan)峻。電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)噪(zao)聲(sheng)大(da)，不適合用于某(mou)些(xie)低噪(zao)聲(sheng)電(dian)(dian)路(lu)。

開關電源的特征

開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源一般由脈沖寬度調(diao)制(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成(cheng)。跟著跟著電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)技術的(de)打開(kai)(kai)和立異，現(xian)在開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源首(shou)要以小型、輕量和高(gao)功率的(de)特征被廣泛應用到幾(ji)乎一切(qie)的(de)電(dian)(dian)子(zi)設備，其重要性(xing)可見一斑(ban)。

開關電源的分類

根據(ju)開關器材(cai)在電路(lu)中連接的方案，開關電源總的來說可分為串聯式開關電源、并聯式開關電源、變壓(ya)器式開關電源等(deng)三大類(lei)。

其間(jian)，變壓(ya)器式(shi)(shi)開關電源(yuan)還(huan)能夠(gou)進一(yi)步分(fen)紅(hong)：推挽式(shi)(shi)、半橋(qiao)式(shi)(shi)、全橋(qiao)式(shi)(shi)等多種。根據變壓(ya)器的鼓舞和輸出(chu)電壓(ya)的相(xiang)位(wei)，又能夠(gou)分(fen)紅(hong)：正激式(shi)(shi)、反激式(shi)(shi)、單激式(shi)(shi)和雙激式(shi)(shi)等多種。

開(kai)關電源(yuan)和一般電源(yuan)的差異(yi)

一般(ban)的(de)電(dian)源(yuan)(yuan)一般(ban)是線性電(dian)源(yuan)(yuan)，線性電(dian)源(yuan)(yuan)，是指調整管作(zuo)業在線性狀況(kuang)(kuang)下(xia)的(de)電(dian)源(yuan)(yuan)。而在開(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)中(zhong)則不相(xiang)同，開(kai)關管(在開(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)中(zhong)，咱們一般(ban)把調整管叫做開(kai)關管)是作(zuo)業在開(kai)、關兩種(zhong)狀況(kuang)(kuang)下(xia)的(de)：開(kai)——電(dian)阻(zu)很(hen)小，關——電(dian)阻(zu)很(hen)大。

開關(guan)電(dian)源是一(yi)種比較新(xin)式的電(dian)源。它具有功率高，重量輕，可升、降壓、輸出功率大等(deng)利益(yi)。但是因為(wei)電(dian)路作業在開關(guan)狀況，所以噪(zao)聲比較大。

舉例說(shuo)明：降壓型開關電源(yuan)

咱們來簡略(lve)的(de)說(shuo)說(shuo)降壓(ya)型開關電源(yuan)的(de)作業原(yuan)理：電路由開關（實際電路中為(wei)三極管(guan)(guan)(guan)或許場效應管(guan)(guan)(guan)），續(xu)流二極管(guan)(guan)(guan)、儲能電感、濾波電容等構成。

當開關閉合時，電(dian)源(yuan)經過開關、電(dian)感(gan)給負載供(gong)電(dian)，并將部分電(dian)能儲(chu)存在電(dian)感(gan)以及電(dian)容中。因為電(dian)感(gan)的自感(gan)，在開關接通(tong)后，電(dian)流(liu)增大得比(bi)較緩(huan)慢，即輸(shu)出不能馬上到(dao)達電(dian)源(yuan)電(dian)壓值。

必(bi)定時刻后，開(kai)(kai)關斷(duan)開(kai)(kai)，因為(wei)(wei)電(dian)感(gan)的(de)(de)自(zi)感(gan)效果（能夠比(bi)較形象的(de)(de)認為(wei)(wei)電(dian)感(gan)中的(de)(de)電(dian)流(liu)有慣性(xing)效果），將堅持(chi)電(dian)路中的(de)(de)電(dian)流(liu)不變，即從左往(wang)右繼(ji)續流(liu)。這(zhe)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)負載，從地線(xian)回來，流(liu)到續流(liu)二極(ji)管的(de)(de)正(zheng)極(ji)，經過(guo)二極(ji)管，回來電(dian)感(gan)的(de)(de)左端(duan)，然后構成了一個回路。

經過操控開關(guan)閉合跟斷開的(de)時刻(ke)（即PWM——脈沖寬度調制），就(jiu)能夠操控輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。假(jia)如經過檢測(ce)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)來操控開、關(guan)的(de)時刻(ke)，以(yi)堅持輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)不變，這就(jiu)完(wan)成了穩壓(ya)的(de)目(mu)的(de)。

一般(ban)電(dian)源和開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源相同的(de)是(shi)都有電(dian)壓調整管，運(yun)(yun)用(yong)(yong)反響原理來(lai)進(jin)(jin)行穩壓的(de)，不(bu)同的(de)是(shi)開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源運(yun)(yun)用(yong)(yong)開關(guan)(guan)(guan)管進(jin)(jin)行調整，一般(ban)電(dian)源一般(ban)運(yun)(yun)用(yong)(yong)三極管的(de)線性(xing)放(fang)大區進(jin)(jin)行調整。比較而言，開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源的(de)能耗低，對交流(liu)(liu)電(dian)壓適用(yong)(yong)范圍要寬，輸(shu)出直流(liu)(liu)的(de)波紋(wen)系數要好，缺(que)點是(shi)開關(guan)(guan)(guan)脈(mo)沖煩(fan)擾。

一般半橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源的(de)(de)首(shou)要作業原理便是上橋(qiao)(qiao)和下橋(qiao)(qiao)的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(頻率高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)為VMOS)輪(lun)番(fan)導通，首(shou)要電(dian)(dian)流經過上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)流入(ru)，運(yun)用(yong)電(dian)(dian)感線圈(quan)的(de)(de)存(cun)儲功能(neng)，將電(dian)(dian)能(neng)集(ji)聚在線圈(quan)中，畢(bi)竟關(guan)(guan)(guan)閉上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)，翻(fan)開(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)(qiao)的(de)(de)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)續給外部供電(dian)(dian)。然后又(you)關(guan)(guan)(guan)閉下橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)，再(zai)翻(fan)開(kai)(kai)(kai)上橋(qiao)(qiao)讓(rang)電(dian)(dian)流進入(ru)，就這樣(yang)重(zhong)復進行，因為要輪(lun)番(fan)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。

而線性電源(yuan)就(jiu)不相同了(le)，因為沒有開關介入，使得上水管一直在(zai)放水，假如(ru)有多的(de)(de)(de)(de)，就(jiu)會漏出來(lai)，這便是咱們常(chang)常(chang)看到的(de)(de)(de)(de)某(mou)些(xie)線性電源(yuan)的(de)(de)(de)(de)調整管發熱量很(hen)大，用(yong)(yong)不完的(de)(de)(de)(de)電能(neng)，全部轉化(hua)成(cheng)了(le)熱能(neng)。從這個視點(dian)來(lai)看，線性電源(yuan)的(de)(de)(de)(de)轉化(hua)功(gong)率(lv)就(jiu)非常(chang)低了(le)，而且熱量高的(de)(de)(de)(de)時分，元件的(de)(de)(de)(de)壽數勢必要下降(jiang)，影響畢竟的(de)(de)(de)(de)運用(yong)(yong)效果。

首要差異：作業方案

線(xian)性(xing)電源(yuan)的(de)(de)功(gong)率調(diao)整(zheng)管總是作(zuo)業在放(fang)大(da)區，流過的(de)(de)電流是接(jie)連的(de)(de)。因為(wei)調(diao)整(zheng)管上(shang)損耗較大(da)的(de)(de)功(gong)率，所以需求(qiu)較大(da)功(gong)率調(diao)整(zheng)管并裝有體積很(hen)大(da)的(de)(de)散熱器，發熱嚴峻，功(gong)率很(hen)低，一般在40%~60%（還得說是很(hen)好的(de)(de)線(xian)性(xing)電源(yuan)）。

線(xian)性電源的作業(ye)方案(an)，使(shi)從高壓(ya)變(bian)低壓(ya)必須(xu)有(you)將(jiang)壓(ya)裝(zhuang)置，一般的都是變(bian)壓(ya)器，也(ye)(ye)有(you)其他像(xiang)KX電源，再經過整流輸出直流電壓(ya)。這樣一來體(ti)積也(ye)(ye)就很大(da)，比(bi)較粗笨，功率低、發熱量也(ye)(ye)大(da)；但也(ye)(ye)有(you)利(li)益：紋波小、調整率好、對(dui)外煩擾小、適合用與(yu)模(mo)擬電路/各(ge)類放大(da)器等。

開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源它(ta)的(de)功(gong)率(lv)器(qi)材(cai)作業在開(kai)關(guan)狀況，在電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)調(diao)整(zheng)時能量是(shi)(shi)經(jing)過電(dian)(dian)感(gan)線圈(quan)來暫時儲存，這樣(yang)他(ta)的(de)損耗(hao)就(jiu)小，功(gong)率(lv)也就(jiu)高(gao)，對散熱(re)的(de)要求低，但(dan)它(ta)對變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)和(he)貯能電(dian)(dian)感(gan)也有了**的(de)要求，要用低損耗(hao)高(gao)磁導率(lv)的(de)材(cai)料來做。它(ta)的(de)變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)便是(shi)(shi)一(yi)個字小。總功(gong)率(lv)在80%～98%，開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源的(de)功(gong)率(lv)高(gao)但(dan)體積小，但(dan)是(shi)(shi)和(he)線性電(dian)(dian)源比他(ta)的(de)紋波，電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)電(dian)(dian)流調(diao)整(zheng)率(lv)就(jiu)有必定的(de)折扣了。