什么叫開關電源？

如(ru)今隨著電(dian)力電(dian)子(zi)(zi)技(ji)術的(de)開(kai)放和發展(zhan)創新(xin)，使得開(kai)關電(dian)源(yuan)技(ji)術也在不(bu)斷地發展(zhan)。現在，開(kai)關電(dian)源(yuan)以小(xiao)型(xing)、輕量和高功(gong)率的(de)特(te)征被廣泛應用幾乎一切的(de)電(dian)子(zi)(zi)設備，是當今電(dian)子(zi)(zi)信息(xi)產業飛(fei)速打開(kai)不(bu)行缺少的(de)一種電(dian)源(yuan)方案。

開(kai)關(guan)電源(yuan)是(shi)運用(yong)現(xian)代電力電子技術，操控(kong)開(kai)關(guan)管注冊和關(guan)斷(duan)的時刻比(bi)率(lv)，保持安穩輸(shu)出電壓(ya)的一種(zhong)電源(yuan)，開(kai)關(guan)電源(yuan)一般由(you)脈沖寬度調制(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成。

開(kai)關電(dian)(dian)源是相對(dui)線性電(dian)(dian)源說的(de)(de)，其輸(shu)入(ru)端直(zhi)接將交(jiao)流電(dian)(dian)整流變成直(zhi)流電(dian)(dian)，再在(zai)高(gao)頻震動(dong)電(dian)(dian)路的(de)(de)效(xiao)果下，用開(kai)關管操(cao)控(kong)電(dian)(dian)流的(de)(de)通(tong)斷，構成高(gao)頻脈沖(chong)電(dian)(dian)流。在(zai)電(dian)(dian)感(高(gao)頻變壓器(qi))的(de)(de)幫助下，輸(shu)出安穩的(de)(de)低壓直(zhi)流電(dian)(dian)。

因為變壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)芯(xin)大(da)小與開關電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)作業頻率的(de)(de)(de)(de)平方成反比(bi)，頻率越高(gao)鐵心越小。這樣就(jiu)能夠大(da)大(da)減小變壓(ya)器(qi)，使(shi)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)減輕重量和體積。而且因為它直接操控(kong)直流，使(shi)這種電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)功率比(bi)線性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)高(gao)許多。這樣就(jiu)節(jie)省(sheng)了動力，因此它遭到人們的(de)(de)(de)(de)喜愛(ai)。但它也(ye)有缺點，便是(shi)電(dian)(dian)路(lu)凌(ling)亂，修(xiu)理困難，對電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)污染嚴(yan)峻。電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)噪聲大(da)，不適(shi)合用于(yu)某(mou)些低噪聲電(dian)(dian)路(lu)。

開關電源的特征

開關(guan)電(dian)源(yuan)一(yi)般(ban)由脈沖(chong)寬度調(diao)制(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成。跟著(zhu)跟著(zhu)電(dian)力電(dian)子(zi)技(ji)術的打開和立異，現在開關(guan)電(dian)源(yuan)首(shou)要以小型、輕量(liang)和高功(gong)率(lv)的特征(zheng)被廣(guang)泛應用到幾(ji)乎(hu)一(yi)切的電(dian)子(zi)設備，其重要性(xing)可見(jian)一(yi)斑。

開關電源的分類

根據(ju)開(kai)(kai)關器材在電(dian)路(lu)中連接的方案，開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)總的來說可(ke)分為串(chuan)聯(lian)式開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)、并聯(lian)式開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)、變壓(ya)器式開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)(yuan)等三大類。

其間，變壓器(qi)式開關(guan)電源還能夠進一步分紅：推(tui)挽式、半橋(qiao)(qiao)式、全橋(qiao)(qiao)式等多種(zhong)。根據變壓器(qi)的鼓舞和(he)輸出電壓的相位，又能夠分紅：正激(ji)式、反(fan)激(ji)式、單激(ji)式和(he)雙激(ji)式等多種(zhong)。

開關電源和一般電源的差異

一(yi)般的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源一(yi)般是(shi)線(xian)性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)源，線(xian)性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)源，是(shi)指調整管作業在(zai)線(xian)性(xing)狀況(kuang)下的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源。而(er)在(zai)開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源中(zhong)則不相(xiang)同，開(kai)關(guan)(guan)管(在(zai)開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源中(zhong)，咱們一(yi)般把調整管叫做開(kai)關(guan)(guan)管)是(shi)作業在(zai)開(kai)、關(guan)(guan)兩(liang)種狀況(kuang)下的(de)：開(kai)——電(dian)(dian)(dian)(dian)阻很小，關(guan)(guan)——電(dian)(dian)(dian)(dian)阻很大。

開關電(dian)源是一(yi)種比(bi)較(jiao)新式的電(dian)源。它具有功率(lv)高，重(zhong)量輕，可(ke)升、降壓、輸出(chu)功率(lv)大等(deng)利益。但是因為電(dian)路作業在(zai)開關狀況，所以(yi)噪聲比(bi)較(jiao)大。

舉例說明：降壓型開關電源

咱們來簡略的說說降壓型(xing)開關電(dian)(dian)(dian)源的作業原(yuan)理：電(dian)(dian)(dian)路(lu)由(you)開關（實際電(dian)(dian)(dian)路(lu)中為三極管或許場效應管），續流二極管、儲能電(dian)(dian)(dian)感、濾波電(dian)(dian)(dian)容等構成(cheng)。

當開(kai)關閉合時，電(dian)(dian)(dian)源經過開(kai)關、電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)給(gei)負載供電(dian)(dian)(dian)，并(bing)將部分電(dian)(dian)(dian)能(neng)儲存在電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)以及電(dian)(dian)(dian)容中。因為電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)的自感(gan)(gan)，在開(kai)關接通(tong)后，電(dian)(dian)(dian)流(liu)增大得比較緩(huan)慢(man)，即輸(shu)出不(bu)能(neng)馬上(shang)到(dao)達電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓值。

必定(ding)時刻后，開關斷(duan)開，因(yin)為電(dian)感的自感效(xiao)(xiao)果(guo)（能夠比(bi)較形象的認為電(dian)感中的電(dian)流(liu)(liu)(liu)有慣性效(xiao)(xiao)果(guo)），將堅(jian)持(chi)電(dian)路(lu)(lu)中的電(dian)流(liu)(liu)(liu)不(bu)變，即(ji)從左往右繼續流(liu)(liu)(liu)。這電(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)過(guo)負(fu)載，從地線(xian)回(hui)(hui)來，流(liu)(liu)(liu)到續流(liu)(liu)(liu)二極管的正極，經過(guo)二極管，回(hui)(hui)來電(dian)感的左端，然后構成了(le)一個回(hui)(hui)路(lu)(lu)。

經過(guo)操控開(kai)關閉合跟(gen)斷(duan)開(kai)的(de)時刻(ke)（即PWM——脈沖寬度調制），就能夠操控輸(shu)出電(dian)(dian)壓。假(jia)如經過(guo)檢測輸(shu)出電(dian)(dian)壓來操控開(kai)、關的(de)時刻(ke)，以堅(jian)持輸(shu)出電(dian)(dian)壓不變(bian)，這(zhe)就完成(cheng)了穩壓的(de)目的(de)。

一(yi)(yi)般(ban)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)和開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)相同的(de)是(shi)都有電(dian)(dian)(dian)壓(ya)調(diao)整(zheng)管，運用反響原理來(lai)進(jin)行(xing)穩壓(ya)的(de)，不同的(de)是(shi)開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)運用開關管進(jin)行(xing)調(diao)整(zheng)，一(yi)(yi)般(ban)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)一(yi)(yi)般(ban)運用三極管的(de)線性放大區進(jin)行(xing)調(diao)整(zheng)。比較而(er)言，開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)能(neng)耗低，對交流電(dian)(dian)(dian)壓(ya)適用范圍要寬(kuan)，輸(shu)出直流的(de)波(bo)紋系數要好，缺點是(shi)開關脈沖(chong)煩擾。

一(yi)般半橋(qiao)(qiao)開(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)源的(de)首要作業(ye)原理便是上(shang)(shang)橋(qiao)(qiao)和下橋(qiao)(qiao)的(de)開(kai)關(guan)(guan)(guan)管(頻率高時開(kai)關(guan)(guan)(guan)管為(wei)VMOS)輪番導通，首要電(dian)(dian)(dian)流經過上(shang)(shang)橋(qiao)(qiao)開(kai)關(guan)(guan)(guan)管流入(ru)，運用電(dian)(dian)(dian)感線圈的(de)存(cun)儲功(gong)能(neng)，將電(dian)(dian)(dian)能(neng)集聚在(zai)線圈中，畢竟關(guan)(guan)(guan)閉(bi)上(shang)(shang)橋(qiao)(qiao)開(kai)關(guan)(guan)(guan)管，翻(fan)(fan)開(kai)下橋(qiao)(qiao)的(de)開(kai)關(guan)(guan)(guan)管，電(dian)(dian)(dian)感線圈和電(dian)(dian)(dian)容繼(ji)續給外部供電(dian)(dian)(dian)。然(ran)后又關(guan)(guan)(guan)閉(bi)下橋(qiao)(qiao)開(kai)關(guan)(guan)(guan)管，再(zai)翻(fan)(fan)開(kai)上(shang)(shang)橋(qiao)(qiao)讓電(dian)(dian)(dian)流進(jin)(jin)入(ru)，就這樣重復進(jin)(jin)行(xing)，因為(wei)要輪番開(kai)關(guan)(guan)(guan)兩開(kai)關(guan)(guan)(guan)管，所以稱為(wei)開(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)源。

而(er)線(xian)性(xing)電源(yuan)就(jiu)(jiu)不相同了，因為(wei)沒有開關介入(ru)，使得上(shang)水管一直在放水，假如(ru)有多的(de)(de)，就(jiu)(jiu)會漏出來(lai)，這便是咱們常(chang)常(chang)看到的(de)(de)某些線(xian)性(xing)電源(yuan)的(de)(de)調整(zheng)管發熱量很大，用不完的(de)(de)電能，全部(bu)轉化成了熱能。從這個視點來(lai)看，線(xian)性(xing)電源(yuan)的(de)(de)轉化功率就(jiu)(jiu)非(fei)常(chang)低了，而(er)且熱量高的(de)(de)時分(fen)，元件的(de)(de)壽數勢必要下(xia)降，影響畢(bi)竟的(de)(de)運(yun)用效果。

首要差異：作業方案

線性(xing)電(dian)源的(de)功(gong)率(lv)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)管(guan)總(zong)是作業在(zai)放大(da)區，流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)是接連的(de)。因(yin)為調(diao)(diao)(diao)整(zheng)管(guan)上(shang)損耗較大(da)的(de)功(gong)率(lv)，所以需求較大(da)功(gong)率(lv)調(diao)(diao)(diao)整(zheng)管(guan)并裝有體積(ji)很大(da)的(de)散熱器，發熱嚴(yan)峻(jun)，功(gong)率(lv)很低，一般在(zai)40%~60%（還得說(shuo)是很好(hao)的(de)線性(xing)電(dian)源）。

線性電源的(de)作業方案，使從高壓(ya)變(bian)(bian)低壓(ya)必須有(you)(you)(you)將壓(ya)裝置(zhi)，一般的(de)都(dou)是變(bian)(bian)壓(ya)器，也(ye)(ye)有(you)(you)(you)其他像KX電源，再經過(guo)整(zheng)流輸出直(zhi)流電壓(ya)。這樣一來(lai)體積也(ye)(ye)就很(hen)大(da)(da)(da)，比較粗笨，功率(lv)低、發熱量(liang)也(ye)(ye)大(da)(da)(da)；但也(ye)(ye)有(you)(you)(you)利益：紋波小(xiao)、調整(zheng)率(lv)好、對外煩擾小(xiao)、適合用與模擬電路/各類放大(da)(da)(da)器等。

開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源它的(de)(de)(de)功(gong)率器(qi)材(cai)作業在開關(guan)狀況，在電(dian)(dian)(dian)壓(ya)調整時能(neng)量(liang)是經過(guo)電(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈來暫時儲存，這樣他的(de)(de)(de)損耗就(jiu)小，功(gong)率也就(jiu)高，對(dui)散熱的(de)(de)(de)要求(qiu)低，但(dan)它對(dui)變壓(ya)器(qi)和貯能(neng)電(dian)(dian)(dian)感(gan)也有了(le)**的(de)(de)(de)要求(qiu)，要用(yong)低損耗高磁導率的(de)(de)(de)材(cai)料來做。它的(de)(de)(de)變壓(ya)器(qi)便是一個字小。總功(gong)率在80%～98%，開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)(de)功(gong)率高但(dan)體積小，但(dan)是和線性(xing)電(dian)(dian)(dian)源比(bi)他的(de)(de)(de)紋波，電(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)流調整率就(jiu)有必定的(de)(de)(de)折扣了(le)。