一什么是开关电源
随着电力电子技术的发展和进步,开关电源技术也在不断发展。开关电源由于其体积小、重量轻、效率高,目前在几乎所有的电子设备中被广泛使用。鉴于当前电子信息产业的快速发展,它是一种必不可少的电源技术。
开关电源利用现代电力电子技术来调节开关的时间比,以保持恒定的输出电压。PWM控制IC和MOSFET是开关电源中最常见的部件。
开关电源和线性电源是相关的。开关管在高频振荡电路的影响下工作,其输入端将交流电直接整流为直流电后,用于控制电流的通断,以产生高频脉冲电流。电感器(高频变压器)用于提供稳定的低压直流电。
由于变压器的磁芯尺寸与开关电源工作频率的平方成反比,因此磁芯越小,频率越高。通过这样做,电源的重量和体积可以随着变压器的尺寸而减小。此外,这种电源甚至比线性电源更有效,因为它直接控制DC。人们很欣赏它,因为它可以节省能源。但它也有缺点,包括电路复杂、维护困难、污染严重;一种有噪声且不适合某些低噪声电路的电源。
二开关电源的特点
通常,MOSFET和脉宽调制(PWM)控制IC构成开关电源。随着电力电子技术的进步和发明,开关电源因其体积小、重量轻、效率高而变得越来越普遍。它的意义是显而易见的。
三开关电源的分类
根据开关器件在电路中的连接方式,开关电源可以大致分为三组:串联开关电源、并联开关电源和变压器开关电源。
其中的变压器开关电源可以进一步细分为推挽式、半桥式、全桥式和其他配置。根据变压器的励磁和输出电压的相位,可分为正向励磁、反激式、单励磁和双励磁。
四开关电源与普通电源的区别
普通电源通常是线性电源;我们所说的这个术语是指调节管以线性方式工作的电源。在开关电源中,情况有所不同。开关管在两种状态下工作:接通和断开(对于开关电源,我们通常将调节管称为开关管):接通时,电阻很低,断开时,电阻非常高且巨大。
一种相对较新的电源是开关电源。它得益于高效、轻便、升压、降压和强大的输出。但由于电路工作在开关模式下,因此噪声相当大。
让我们简要讨论一下降压开关电源的工作原理:电路由开关(实际上是晶体管或场效应晶体管)、续流二极管、储能电感器、滤波电容器等组成。
当开关闭合时,电源通过开关和电感器向负载发送电力,同时将部分电力存储在电容器和电感感器中。一旦开关被激活,电感器的自感会导致电流增长相对缓慢,从而阻止输出快速达到电源电压值。
开关在设定的时间后关闭。电路中的电流将保持不变,即由于电感器的自感效应(可以看出电感器中的电流具有惯性效应),它将保持从左向右流动。该电流在负载中循环,从接地线流出,流向续流二极管的阳极,流经二极管,然后循环回到电感器的左端。
可以通过调整开关闭合和断开的速度(PWM或脉宽调制)来改变输出电压。如果通过感测输出电压来管理接通和断开时序以维持输出电压,则电压调节的目标就实现了。
开关电源和公共电源中使用的电压调节管使用反馈概念来调节电压。相比之下,开关电源使用更少的能量,具有更宽的交流电压应用范围,并且具有更好的输出直流纹波系数。然而,开关脉冲干扰是一个缺点。
传统的半桥开关电源主要通过依次接通上桥和下桥的开关来工作(当频率高时,开关是VMOS)。为了收集电能,电感线圈的存储能力是在电流通过上桥开关进入后使用的。线圈的电感线圈和电容器继续向外部供电,而上桥开关管最终关闭,下桥开关管打开。开关电源是这样的,因为这两个开关是打开和关闭的,所以关闭下桥开关,然后打开上桥让电流进入,并继续这个过程。
不同的是线性电源。由于不涉及开关,较高的水管持续排水。如果它太多就会泄漏。这是我们在一些线性电源调节管中经常观察到的。所有无限的电能都转化为热能。从这个角度来看,线性电源的转换效率极低,当热量高时,部件寿命不可避免地会缩短,并对最终使用效果产生影响。
■ 主要区别:它的工作方式
线性电源的功率调节管总是在放大区工作,并且有连续的电流流过。由于调节管的功率损耗很大,因此安装了更大的功率调节管道和大型散热器。产生了大量的热量,但效率很低。电源)。
为了使线性电源的工作技术从高电压转换到低电压,降压装置是必不可少的。通常,它是一个变压器,尽管也有其他类似KX电源的设备。经过整流后,输出直流电压。这导致了巨大的体积、大量的体积、低效率和大量的热量产生,但它也有好处:纹波小、调节率好、外部干扰小、适用于模拟电路/各种放大器等。
当电压改变时,开关电源的功率设备以开关模式工作,并通过电感线圈临时存储能量,从而实现最小的损耗、高效率和最小的散热要求。还有更高的标准,要求材料具有高磁导率和低损耗。Transformer是一个简短的词。整体效率在80%到980%之间。尽管开关电源具有低容量和高效率,但与线性电源相比,它在电压和电流调节方面略有降低。