什么叫開關(guān)電源-什么是線性電源-線性電源和開關(guān)電源的區(qū)別

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯什么叫開關(guān)電源?什么是線性電源?線性電源和開關(guān)電源的區(qū)別 開關(guān)電源是相對(duì)線性電源說的。他輸入端直接將溝通電整流變成直流電，再在高頻震蕩電路的作用下，用開關(guān)管掌握電流的通斷，形成高頻脈沖電流。在電感（高頻變壓器）的關(guān)心下，輸出穩(wěn)定的低壓直流電。由于變壓器的磁芯大小與他的工作頻率的平方成反比，頻率越高鐵心越小。這樣就可以大大減小變壓器，使電源減輕重量和體積。而且由于它直接掌握直流，使這種電源的效率比線性電源高許多。這樣就節(jié)約了能源，因此它受到人們的青睞。但它也有缺點(diǎn)，就是電路簡(jiǎn)單，修理困難，對(duì)電路的污染嚴(yán)峻。電源噪聲大，不適合用于某些低噪聲電路。線性電源（Lin

2、er power supply）是先將溝通電經(jīng)過變壓器降低電壓幅值，再經(jīng)過整流電路整流后，得到脈沖直流電，后經(jīng)濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要達(dá)到高精度的直流電壓，必需經(jīng)過穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓。一、線性電源的原理線性電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、掌握電路、愛護(hù)電路等。如圖1。圖1線性電源是先將溝通電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必需經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓，這種電源技術(shù)很成熟，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小，而且沒有開關(guān)電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點(diǎn)是需要浩大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且電壓反饋

3、電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有肯定的電壓降，在輸出較大工作電流時(shí)，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片。這種電源不適合計(jì)算機(jī)等設(shè)備的需要，將逐步被開關(guān)電源所取代。二、開關(guān)電源的原理：開關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、掌握電路、愛護(hù)電路。如圖2 。 圖2它們的功能是：1輸入電網(wǎng)濾波器：消退來自電網(wǎng)，如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、電器的開關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾，同時(shí)也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)集中。2輸入整流濾波器：將電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波，為變換器供應(yīng)直流電壓。3逆變器：是開關(guān)電源的關(guān)鍵部分。它把直流電壓變換成高頻溝通電壓，并且起到將輸出部分與輸

4、入電網(wǎng)隔離的作用。4輸出整流濾波器：將變換器輸出的高頻溝通電壓整流濾波得到需要的直流電壓，同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。5掌握電路：檢測(cè)輸出直流電壓，并將其與基準(zhǔn)電壓比較，進(jìn)行放大。調(diào)制振蕩器的脈沖寬度，從而掌握變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。6愛護(hù)電路：當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過電壓、過電流短路時(shí)，愛護(hù)電路使開關(guān)電源停止工作以愛護(hù)負(fù)載和電源本身。開關(guān)電源是將溝通電先整流成直流電，在將直流逆變成溝通電，在整流輸出成所需要的直流電壓。這樣開關(guān)電源省去下線性電源中的變壓器，以及電壓反饋電路。而開關(guān)電源中的逆變電路完全是數(shù)字調(diào)整，同樣能達(dá)到特別高的調(diào)整精度。開關(guān)電源的主要優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕（體積和重量只有線性

5、電源的2030%）、效率高（一般為6070%，而線性電源只有3040%）、自身抗干擾性強(qiáng)、輸出電壓范圍寬、模塊化。開關(guān)電源的主要缺點(diǎn)：由于逆變電路中會(huì)產(chǎn)生高頻電壓，對(duì)四周設(shè)備有肯定的干擾。需要良好的屏蔽及接地。溝通電經(jīng)過整流，可以得到直流電。但是，由于溝通電壓及負(fù)載電流的變化，整流后得到的直流電壓通常會(huì)造成20%到40%的電壓變化。為了得到穩(wěn)定的直流電壓，必需采納穩(wěn)壓電路來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方法的不同，穩(wěn)壓電源可分為三種：線性穩(wěn)壓電源、相控穩(wěn)壓電源、開關(guān)穩(wěn)壓電源。其中開關(guān)電源代表低碳環(huán)保和先進(jìn)電源的進(jìn)展趨勢(shì)。常用的低壓直流開關(guān)電源就是將220V溝通電經(jīng)過EMI濾波器后直接整流成300V左右的直

6、流電，通過電路掌握開關(guān)管進(jìn)行高速的道通與截止再轉(zhuǎn)化為高頻率的溝通電供應(yīng)給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓，而后再整流成所需要電壓的直流電。轉(zhuǎn)化為高頻溝通電的緣由是高頻溝通在變壓器變壓電路中的效率要比50Hz高許多，所以主變壓器可以做的很小，且使用磁芯,它工作時(shí)也不是很熱；另外，在高頻下，貯存能量和濾波電容和電感要比50Hz 下小許多，成本很低。假如不將50Hz 變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義！開關(guān)變壓器也不神奇，就是一個(gè)一般的磁芯變壓器！這就是開關(guān)電源。開關(guān)電源，是通過電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，主要環(huán)節(jié)：整流成直流電逆變成所需電壓的溝通電（主要來調(diào)整電壓）再經(jīng)過整流成直流電壓輸出。 開關(guān)電源

7、的結(jié)構(gòu)中由于中間沒有笨重的變壓器和散熱片，因而體積特別小。同時(shí)，開關(guān)電源內(nèi)部都是電子元件，效率高、發(fā)熱小。雖然，具有電磁干擾大等缺點(diǎn)，但現(xiàn)在歐美日本土銷售和中國制造但沒有偷工減料的開關(guān)電源抗電磁干擾濾波器和屏蔽技術(shù)已經(jīng)特別到位。 開關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種，隔離型的必定有開關(guān)變壓器，而非隔離的未必肯定有。 簡(jiǎn)潔地說,開關(guān)電源的工作原理是:1.溝通電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;2.通過高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)或者脈沖頻率調(diào)制（PFM）掌握開關(guān)管，將那個(gè)直流加到開關(guān)變壓器初級(jí)上;3.開關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供應(yīng)負(fù)載;4.輸出部分通過肯定的電路反饋給掌握電路,掌握PWM占空比

8、,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的. 溝通電源輸入時(shí)一般要經(jīng)過電感電容濾波器一類的東西，過濾掉電網(wǎng)上的干擾，同時(shí)也過濾掉電源對(duì)電網(wǎng)的干擾；在功率相同時(shí)，開關(guān)頻率越高，開關(guān)變壓器的體積就越小，但對(duì)開關(guān)管的要求就越高；開關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭，以得到需要的輸出；一般還應(yīng)當(dāng)增加一些愛護(hù)電路，比如空載、短路等愛護(hù), 否則可能會(huì)燒毀開關(guān)電源。 以上說的就是開關(guān)電源的大致工作原理。 其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度特別高的專用芯片，可以使外圍電路特別簡(jiǎn)潔，甚至做到免調(diào)試。 例如TOP系列的開關(guān)電源芯片(或稱模塊)，只要協(xié)作一些阻容元件，和一個(gè)開關(guān)變壓器，就可以做成一個(gè)基本的開關(guān)電源。開關(guān)電源線性電源一

9、般半橋開關(guān)電源的主要工作原理就是上橋和下橋的開關(guān)管(頻率高時(shí)開關(guān)管為VMOS)輪番導(dǎo)通，首先電流通過上橋開關(guān)管流入，利用電感線圈的存儲(chǔ)功能，將電能集聚在線圈中，最終關(guān)閉上橋開關(guān)管，打開下橋的開關(guān)管，電感線圈和電容持續(xù)給外部供電。然后又關(guān)閉下橋開關(guān)管，再打開上橋讓電流進(jìn)入，就這樣重復(fù)進(jìn)行，由于要輪番開關(guān)兩開關(guān)管，所以稱為開關(guān)電源。 而線性電源就不一樣了，由于沒有開關(guān)介入，使得上水管始終在放水，假如有多的，就會(huì)漏出來，這就是我們常?？吹降哪承┚€性電源的調(diào)整管發(fā)熱量很大，用不完的電能，全部轉(zhuǎn)換成了熱能。從這個(gè)角度來看，線性電源的轉(zhuǎn)換效率就特別低了，而且熱量高的時(shí)候，元件的壽命勢(shì)必要下降，影響最終的使

10、用效果 。 開關(guān)電源和線性電源的區(qū)分主要是他們的工作方式。 線性電源的功率調(diào)整管總是工作在放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的。由于調(diào)整管上損耗較大的功率，所以需要較大功率調(diào)整管并裝有體積很大的散熱器，發(fā)熱嚴(yán)峻，效率很低。一般在40%60%，還得說他是很好的線性電源。線性電源的工作方式，使他從高壓變低壓必需有將壓裝置，一般的都是變壓器，也有別的像KX電源，再經(jīng)過整流輸出直流電壓。這樣一來他的體積也就很大，比較笨重，效率低、發(fā)熱量也大。他也有他的優(yōu)點(diǎn)：紋波小，調(diào)整率好，對(duì)外干擾小。適合用與模擬電路，各類放大器等。開關(guān)電源。它的功率器件工作在開關(guān)狀態(tài)，在電壓調(diào)整時(shí)能量是通過電感線圈來臨時(shí)貯存，這樣他的損耗就小，效率也就高，對(duì)散熱的要求低，但它對(duì)變壓器和貯能電感也有了更高的要求，要用低損耗高磁導(dǎo)率的材料來做。它的變壓器就是一個(gè)字小?？傂试?8098，開關(guān)電源的效率高但體積小，但是和線性電源比他的紋波，電壓電流調(diào)整率就有肯定的折扣了 。業(yè)余電臺(tái)等無線電通信專用電源溝通電源的特別要求：1、電臺(tái)使用比較規(guī)范的室外天饋系統(tǒng)，同軸電纜屏蔽層不參加無線電收發(fā)時(shí)主要考慮電源的ESD和電源穩(wěn)壓部分的抗干擾力量。緣由是放射時(shí)電源負(fù)載阻抗瞬時(shí)變化很