開關(guān)電源與變壓器電源的分析

1、現(xiàn)在的電源大致分兩大類：電子開關(guān)電源和變壓器電源。開關(guān)電源：:開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。開關(guān)電源的三個條件1、開關(guān)

2、：電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài)2、高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻3、直流：開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流變壓器電源： 線性電源（Liner power supply）是先將交流電經(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，必須經(jīng)過穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓。線性電源與開關(guān)電源對比線性電源的電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)。線性電源一般是將輸出電壓取樣然后與參考電壓送入比較電壓放大器，此電壓放大器的輸出作為電壓調(diào)整管的輸入，用以控制調(diào)整管使其結(jié)電壓隨輸入的變化而變化，從而調(diào)整其輸出電壓。從

3、其主要特點上看：線性電源技術(shù)很成熟，制作成本較低，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，但其體積相對開關(guān)電源來說，比較龐大，且輸入電壓范圍要求高；而開關(guān)電源與之相反。線性電源用途線性電源產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于科研、大專院校、實驗室、工礦企業(yè)、電解、電鍍、充電設(shè)備等。從以上兩個解釋大家應(yīng)該知道開關(guān)電源與變壓器電源（線性）的大致區(qū)別了吧。很多朋友都會碰到一個問題，就是現(xiàn)在的低廉變壓器電源為什么不能滿足一般大、中功率的紅外攝像機供電使用，而開關(guān)電源側(cè)存在漏電的情況，這樣，我把我所認(rèn)識的兩款電源和大家說說。電源的優(yōu)缺點：開關(guān)電源優(yōu)點：1、功率大2、輸入電壓范圍大3、體積小，重量

4、輕開關(guān)電源缺點：1、噪音大2、漏電嚴(yán)重（對地AC70-110V不等）3、電壓輸出紋波不圓滑4、防雷性差變壓器電源優(yōu)點：1、工作穩(wěn)定2、造價低廉3、輸出紋波穩(wěn)定4、不會漏電變壓器電源缺點：1、笨重2、電源轉(zhuǎn)換功率小3、輸入電壓影響大從以上區(qū)別大家應(yīng)該大致的知道您在工程上需要什么電源了吧？那好，拆開電源研究一下，看看里面有什么。開關(guān)電源，拆開后所看見的是一大堆的電子零件，高頻變壓器和功率三級管。從手工上看（所拆的是標(biāo)稱12V3A，售價15元的雙線開關(guān)電源），可以說是純山寨廠出品。焊接工藝和電路板上的松香可以看出，沒有經(jīng)過嚴(yán)格的出廠檢驗。把零件全部拆下來，可以清晰的看到電路板上每個零件位置都標(biāo)出了需

5、要零件的參數(shù)要求，但和拆下來的零件對比，相差懸殊。用數(shù)字萬能表對其輸出電壓進(jìn)行量度，發(fā)現(xiàn)輸出電壓為12.32V，屬于正常范圍內(nèi)。通過大功率可調(diào)型變壓器，把輸入電壓從標(biāo)稱的180V慢慢向上調(diào)整到235V，看著數(shù)字萬能表；基本發(fā)現(xiàn)輸出電壓無太大變化。但電壓在200V-235V時高頻噪音很大。但由于一般的開關(guān)電源都是密封安裝，所以大家不會覺得有什么噪音。好了，接負(fù)載試試。使用摩托車用的燈泡三個，A12V35W大燈泡(約為2.92安培)，B12V21W剎車燈泡(約為1.75安培)，C12V10W轉(zhuǎn)向燈泡(約為0.83安培)。先用標(biāo)準(zhǔn)市電電壓220V輸入，輸出電壓萬能表讀數(shù)為12.11V.接上C,電壓沒

6、變化,數(shù)字電流表顯示為:0.825A，散熱片溫度正常。接上C,電壓下降到11.95V,數(shù)字電流表顯示為:1.76A，散熱片溫度開始發(fā)熱。接上A，電壓下降到11.28V，數(shù)字電流表顯示為：3.1A, 散熱片溫度升高。（注意，每個實驗都持續(xù)了5分鐘）從以上三個測試可以看出，這款開關(guān)電源的正常輸出范圍是220V輸入，12V輸出（1.5安培）,和標(biāo)稱上寫的12V3安培電流差了一倍。試漏電：用一條長度為20厘米的銅條，使用沖擊鉆在地面開孔，鉆好后孔里放一些鹽，打入銅條，作為接地測試棒。（雖然不規(guī)范，但勉強試著用吧，呵呵）開關(guān)電源插上市電插座，插座按照左零右火的接法。用數(shù)字萬能表測量電壓，為AC-218V

7、。開關(guān)電源的DC輸出線，用數(shù)字萬能表對接地銅條測試，輸出的正負(fù)極對地電壓均為AC-93V，我的乖乖，超出對人體安全電壓很高哦。不要怕，這只是沒有負(fù)載的輸出。那好。測試一下有負(fù)載的漏電輸出。準(zhǔn)備一個AV-36V5W的燈泡（其電流值為0.13安培），一邊接對地銅條,一邊接輸出(任意一條線)，竟然點亮了，雖然不是標(biāo)準(zhǔn)的，但也嚇一條。暈死看來這款開關(guān)電源不但沒有達(dá)到指標(biāo)上說的標(biāo)準(zhǔn)，漏電情況還很嚴(yán)重！變壓器電源：打開薄薄的紙盒（呵呵，其實就一紙皮而已），看見一個還算有模有樣的黑色塑料盒，帶著兩條線，一條220V輸入一條12V輸出（當(dāng)然，有的是在塑料盒上有兩片引腳，直接插在插座上的）。這款電源的購買價約為

8、10元，是四個螺絲的。有些是三個螺絲的，不知道是不是同一家廠家的。拆開后，看見一個變壓器，一片電路板，兩個電容和一個7812的穩(wěn)壓三極管。簡單，這就是輸出12V了呵呵啥都不說，先看變壓器。這廠家還算有良心，不是用少一號的變壓器，呵呵。我曾經(jīng)買過一款號稱DC-12V-1A的電源，輕輕的。拆開一看，我的媽啊。那變壓器就等于一般的ADSL貓的變壓器大小，能有1A的電流嗎？難道寫錯了？是2V1A？哈哈變壓器造工不行啊，偷工減料！硅鋼片連絕緣漆也沒有浸，如果一但出現(xiàn)功率滿載的情況絕對會響。為什么變壓器的硅鋼片要浸絕緣漆？其實就是需要把硅鋼片全部緊緊的連在一起，使變壓器初級線圈所產(chǎn)生的磁能更好的散發(fā)出去。

9、大家先了解一下什么叫硅鋼片吧，百度上的解釋：一種含碳極低的硅鐵軟磁合金,一般含硅量為0.54.5。加入硅可提高鐵的電阻率和最大磁導(dǎo)率,降低矯頑力、鐵芯損耗（鐵損）和磁時效。主要用來制作各種變壓器、電動機和發(fā)電機的鐵芯。世界硅鋼片產(chǎn)量約占鋼材總量的1（見精密合金）。對硅鋼性能的要求 主要是：鐵損低，這是硅鋼片質(zhì)量的最重要指標(biāo)。各國都根據(jù)鐵損值劃分牌號，鐵損愈低，牌號愈高。較強磁場下磁感應(yīng)強度（磁感）高，這使電機和變壓器的鐵芯體積與重量減小，節(jié)約硅鋼片、銅線和絕緣材料等。表面光滑、平整和厚度均勻，可以提高鐵芯的填充系數(shù)。沖片性好，對制造微型、小型電動機更為重要。表面絕緣膜的附著性和焊接性良好，能防

10、蝕和改善沖片性?；緹o磁時效。那么線又是什么樣的線呢？漆包線。大家不用詳細(xì)解釋都知道啥叫漆包線吧？用油漆或者絕緣漆包著的銅線。其中大小就按實際需要去分配了呵呵。說完材料，我們再說說變壓器是怎么工作的，本人讀書不多，只能在網(wǎng)上抄一些資料回來，大家不要笑哦 此主題相關(guān)圖片如下：2009527164057831.gif變壓器工作原理就是電磁感應(yīng)。一般說有兩組線圈，一次繞組電產(chǎn)生磁場，二次組在這個磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，接上負(fù)載就產(chǎn)生電流。一次繞組與二次繞組匝數(shù)不等所以能夠改變電壓。組匝數(shù)不等所以能夠改變電壓。以上就是變壓器的工作原理，大家都應(yīng)該有認(rèn)識吧？再看所拆的電源，初級線圈我們就不

11、管了，主要看次級線圈，用千分尺量一下，呵呵，3.5的線，太小了吧。焊開電路板，用數(shù)字萬能表量一下。讀數(shù)顯示是AC-15V，不錯嘛，有15V的AV輸出，整流變DC后就有約21V了?？纯措娐钒?，成本問題啊，呵呵，都用四個二極管組成。要是換成橋堆多好呢。那大家會問，為什么要換成橋堆??？這不也是全波整流嗎？是的，沒錯，兩種方式都是全波整流，但因為所選的只是普通的二極管，不是快恢二極管，所轉(zhuǎn)換的電效能沒有橋堆轉(zhuǎn)換得快。其實原理就等于電腦的瓶頸效應(yīng)。大家如果有玩過音響的就會看到音響用的也是4個二極管做為整流，但這4個二極管就是快恢二極管了，轉(zhuǎn)換效能相當(dāng)?shù)目炫对诳纯凑骱箅妷?，沒錯，用數(shù)字萬能表量的結(jié)果和猜

12、想的結(jié)果差不多。20V左右。濾波電容也很好嘛。有25V/1000uF。 到了轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC-12V的時候了，咋辦呢？還好有7812穩(wěn)壓三極管。這個管子就是把輸入的高電壓穩(wěn)定在12V左右，誤差不大于3%。用數(shù)字萬能表量一下，嗯，有12.52V，也算屬于正常了。管子上還有片鋁合金散熱片，也算有良心了。但仔細(xì)看看這個7812三極管，咋就不對勁??？和我平常用的LM78系列不一樣。拿出自己用的幾款7812對比一下，呵呵。是有誤差。質(zhì)量便宜的假冒貨！7812的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是額定工作電流為1.5A,。如果沒有散熱片的情況下，建議工作電流不要超過200MA。7812的輸入電壓為18V左右，太高芯片負(fù)擔(dān)

13、大，效率低，發(fā)熱量大。但是假冒的7812只能達(dá)到最高工作電流800MA。再大的電流就會出現(xiàn)管子發(fā)熱過高而自動停止工作了。有時候攝像機在使用過程中出現(xiàn)突然黑掉，撥掉電源插上又能正常工作，但過一段時間又是這樣的故障，這時候就要考慮一下是不是你的電源問題了（此故障針對使用7812做為穩(wěn)壓的電源）。那好吧，知道了大概的工作電流，電壓也沒太大的出入，那么低價格的電源，也就算了吧，呵呵。再看看穩(wěn)壓后的電容是多大的？靠！就一小綠豆大?。∫蔡×税?？唉接負(fù)載試試看。也是用同樣的A、B、C三組負(fù)載測試。已知電源的工作電壓是DC-12V。那么好了，先試A組。根本拉不動，小牛拉大車，那行??；電壓馬上下降！只剩下5V左右了。散熱片升溫也快，一下就燙手了。再試試B組。也不行，同樣是小牛拉大車，這次不是拉卡車，是拉小汽車。電壓上升了一點，數(shù)字萬能表的讀數(shù)為8V左右。散熱片一樣是升溫快！最后到C組了。不用說，也是不行！電壓讀數(shù)為10V左右。變壓器功率明顯不夠！后備組也上來了，就是用一大的插泡（一些高檔汽車的轉(zhuǎn)向燈用的，參數(shù)為