什么叫開關電源？

如(ru)今(jin)隨(sui)著電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術(shu)(shu)的(de)(de)開(kai)放(fang)和發(fa)展創新(xin)，使(shi)得開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)技術(shu)(shu)也在(zai)不斷地發(fa)展。現(xian)在(zai)，開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)以小(xiao)型(xing)、輕(qing)量和高功率的(de)(de)特征被廣(guang)泛應用幾乎一切的(de)(de)電(dian)(dian)子設備，是(shi)當(dang)今(jin)電(dian)(dian)子信息產業(ye)飛速打(da)開(kai)不行(xing)缺少的(de)(de)一種電(dian)(dian)源(yuan)方案。

開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)是(shi)運用現代電(dian)(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)(dian)子技術，操控(kong)開(kai)關(guan)(guan)管注冊和關(guan)(guan)斷的時刻(ke)比(bi)率(lv)，保持(chi)安穩輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的一(yi)種電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)一(yi)般由脈沖(chong)寬度調制(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成。

開關電(dian)源(yuan)(yuan)是相(xiang)對線性(xing)電(dian)源(yuan)(yuan)說的(de)，其輸入端直接將交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)整流(liu)(liu)(liu)變成(cheng)(cheng)直流(liu)(liu)(liu)電(dian)，再(zai)在高頻震動電(dian)路(lu)的(de)效果下，用開關管操控電(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)通斷，構(gou)成(cheng)(cheng)高頻脈(mo)沖電(dian)流(liu)(liu)(liu)。在電(dian)感(高頻變壓器)的(de)幫助下，輸出安穩的(de)低壓直流(liu)(liu)(liu)電(dian)。

因(yin)為(wei)變壓器的(de)磁芯大(da)小(xiao)與開關電(dian)源作業頻率(lv)的(de)平方成反比(bi)(bi)，頻率(lv)越高鐵心越小(xiao)。這樣就(jiu)能(neng)夠(gou)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)變壓器，使電(dian)源減(jian)輕重量和體積(ji)。而且(qie)因(yin)為(wei)它直接操控直流，使這種電(dian)源的(de)功(gong)率(lv)比(bi)(bi)線性電(dian)源高許多。這樣就(jiu)節省了動(dong)力，因(yin)此它遭(zao)到人(ren)們的(de)喜愛。但它也有缺(que)點(dian)，便是電(dian)路凌(ling)亂(luan)，修理困難(nan)，對電(dian)路的(de)污染嚴峻。電(dian)源噪(zao)聲大(da)，不適合用于某些低噪(zao)聲電(dian)路。

開關電源的特征

開關(guan)電(dian)源一(yi)般由脈沖寬度(du)調(diao)制(PWM)操控(kong)IC和(he)MOSFET構成(cheng)。跟著跟著電(dian)力電(dian)子技術的(de)打(da)開和(he)立(li)異，現在開關(guan)電(dian)源首要以小型、輕量和(he)高功(gong)率的(de)特征被廣泛應(ying)用到幾乎一(yi)切的(de)電(dian)子設備，其重要性可見(jian)一(yi)斑(ban)。

開關電源的分類

根(gen)據開(kai)關器材(cai)在電(dian)(dian)路中(zhong)連接的方(fang)案，開(kai)關電(dian)(dian)源總的來說可分為串(chuan)聯式(shi)(shi)開(kai)關電(dian)(dian)源、并聯式(shi)(shi)開(kai)關電(dian)(dian)源、變壓(ya)器式(shi)(shi)開(kai)關電(dian)(dian)源等三大類。

其間(jian)，變壓器式(shi)(shi)開關電源(yuan)還能(neng)(neng)夠(gou)進一步分(fen)紅：推挽式(shi)(shi)、半(ban)橋式(shi)(shi)、全橋式(shi)(shi)等(deng)多種。根據變壓器的鼓舞和輸出電壓的相位，又(you)能(neng)(neng)夠(gou)分(fen)紅：正(zheng)激(ji)式(shi)(shi)、反激(ji)式(shi)(shi)、單(dan)激(ji)式(shi)(shi)和雙激(ji)式(shi)(shi)等(deng)多種。

開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)和一般電(dian)(dian)源(yuan)的差異(yi)

一般的電(dian)源一般是線(xian)性(xing)電(dian)源，線(xian)性(xing)電(dian)源，是指調整(zheng)管作業(ye)在(zai)線(xian)性(xing)狀況下的電(dian)源。而(er)在(zai)開(kai)(kai)關電(dian)源中則不相(xiang)同，開(kai)(kai)關管(在(zai)開(kai)(kai)關電(dian)源中，咱們一般把調整(zheng)管叫(jiao)做開(kai)(kai)關管)是作業(ye)在(zai)開(kai)(kai)、關兩種(zhong)狀況下的：開(kai)(kai)——電(dian)阻很小，關——電(dian)阻很大。

開關電(dian)源是一種比(bi)較(jiao)新(xin)式(shi)的電(dian)源。它具(ju)有功(gong)率高(gao)，重量輕，可(ke)升、降壓、輸出功(gong)率大等利益。但(dan)是因為電(dian)路作業在開關狀況(kuang)，所以噪聲比(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開(kai)關電源的作業原理：電路由開(kai)關（實際電路中為(wei)三極管或(huo)許場(chang)效(xiao)應管），續流二極管、儲能電感、濾波電容(rong)等構成。

當(dang)開(kai)(kai)關(guan)閉(bi)合時(shi)，電(dian)源經過開(kai)(kai)關(guan)、電(dian)感(gan)給(gei)負載(zai)供電(dian)，并將(jiang)部(bu)分(fen)電(dian)能儲(chu)存在(zai)電(dian)感(gan)以及電(dian)容中。因(yin)為(wei)電(dian)感(gan)的自感(gan)，在(zai)開(kai)(kai)關(guan)接(jie)通后，電(dian)流(liu)增大得比較緩(huan)慢，即輸出不能馬上到達電(dian)源電(dian)壓(ya)值。

必定時刻后，開關(guan)斷開，因為電(dian)感(gan)的(de)(de)自感(gan)效果(guo)（能夠(gou)比較(jiao)形象的(de)(de)認為電(dian)感(gan)中的(de)(de)電(dian)流(liu)有慣(guan)性效果(guo)），將堅持電(dian)路(lu)(lu)中的(de)(de)電(dian)流(liu)不變(bian)，即從左往(wang)右繼(ji)續流(liu)。這電(dian)流(liu)流(liu)過負載(zai)，從地線回(hui)來(lai)，流(liu)到續流(liu)二極(ji)管的(de)(de)正(zheng)極(ji)，經過二極(ji)管，回(hui)來(lai)電(dian)感(gan)的(de)(de)左端，然后構成了一個回(hui)路(lu)(lu)。

經(jing)過操控(kong)開(kai)關閉合(he)跟斷開(kai)的(de)(de)時刻(ke)（即PWM——脈沖寬度(du)調制(zhi)），就(jiu)能夠操控(kong)輸(shu)(shu)出(chu)電壓(ya)。假如經(jing)過檢測(ce)輸(shu)(shu)出(chu)電壓(ya)來操控(kong)開(kai)、關的(de)(de)時刻(ke)，以堅持輸(shu)(shu)出(chu)電壓(ya)不(bu)變，這就(jiu)完成了穩壓(ya)的(de)(de)目的(de)(de)。

一(yi)(yi)般電源和開(kai)關電源相同的是都有電壓(ya)調(diao)(diao)整(zheng)管，運用(yong)反響原理來進行(xing)(xing)穩壓(ya)的，不同的是開(kai)關電源運用(yong)開(kai)關管進行(xing)(xing)調(diao)(diao)整(zheng)，一(yi)(yi)般電源一(yi)(yi)般運用(yong)三極管的線性放(fang)大區進行(xing)(xing)調(diao)(diao)整(zheng)。比(bi)較(jiao)而言(yan)，開(kai)關電源的能(neng)耗低，對交(jiao)流電壓(ya)適用(yong)范圍要寬，輸出直流的波紋系數要好(hao)，缺(que)點是開(kai)關脈沖煩擾。

一般(ban)半(ban)橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)源的(de)首(shou)要作業原理便是上橋(qiao)(qiao)和下橋(qiao)(qiao)的(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(頻率高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)為VMOS)輪(lun)番導通，首(shou)要電(dian)流(liu)經過上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)流(liu)入，運用電(dian)感(gan)線圈(quan)的(de)存儲功能，將電(dian)能集聚在線圈(quan)中，畢竟關(guan)(guan)閉上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，翻(fan)開(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)(qiao)的(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，電(dian)感(gan)線圈(quan)和電(dian)容繼續給外部供電(dian)。然(ran)后(hou)又關(guan)(guan)閉下橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，再翻(fan)開(kai)(kai)(kai)上橋(qiao)(qiao)讓(rang)電(dian)流(liu)進(jin)入，就這樣重(zhong)復(fu)進(jin)行，因(yin)為要輪(lun)番開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)兩(liang)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，所以(yi)稱(cheng)為開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)源。

而線(xian)性電源(yuan)就不相同(tong)了(le)，因為沒有開關介(jie)入，使得上水管一直在(zai)放(fang)水，假(jia)如有多的(de)(de)，就會漏出來(lai)，這便是(shi)咱們常常看到的(de)(de)某些線(xian)性電源(yuan)的(de)(de)調整管發熱(re)量很大，用不完的(de)(de)電能，全部轉(zhuan)化成了(le)熱(re)能。從這個視點來(lai)看，線(xian)性電源(yuan)的(de)(de)轉(zhuan)化功率就非(fei)常低了(le)，而且熱(re)量高的(de)(de)時分，元件的(de)(de)壽數勢(shi)必(bi)要下降(jiang)，影響(xiang)畢竟的(de)(de)運(yun)用效果。

首要差異：作業方案

線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)的(de)(de)功率調(diao)整(zheng)(zheng)管(guan)總是(shi)作(zuo)業在放大區，流過(guo)的(de)(de)電(dian)流是(shi)接連的(de)(de)。因為調(diao)整(zheng)(zheng)管(guan)上(shang)損耗(hao)較大的(de)(de)功率，所以需(xu)求較大功率調(diao)整(zheng)(zheng)管(guan)并裝(zhuang)有(you)體積(ji)很大的(de)(de)散(san)熱器，發熱嚴峻，功率很低(di)，一般在40%~60%（還得說是(shi)很好(hao)的(de)(de)線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)）。

線性電源(yuan)的作(zuo)業方案，使從高壓(ya)變低壓(ya)必須(xu)有將壓(ya)裝置，一(yi)般的都是變壓(ya)器(qi)(qi)，也(ye)(ye)有其他(ta)像KX電源(yuan)，再經過(guo)整(zheng)流(liu)(liu)輸(shu)出(chu)直(zhi)流(liu)(liu)電壓(ya)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來體(ti)積也(ye)(ye)就很大，比較粗(cu)笨，功率(lv)低、發熱量也(ye)(ye)大；但也(ye)(ye)有利益：紋波小、調整(zheng)率(lv)好(hao)、對外煩擾小、適合用(yong)與(yu)模擬電路(lu)/各類放大器(qi)(qi)等。

開關電(dian)(dian)源它的(de)(de)功率(lv)(lv)器(qi)材作業在(zai)開關狀況，在(zai)電(dian)(dian)壓(ya)調整時(shi)能(neng)量是經(jing)過(guo)電(dian)(dian)感線圈(quan)來(lai)暫時(shi)儲存，這樣他的(de)(de)損耗就(jiu)小，功率(lv)(lv)也就(jiu)高，對(dui)散熱的(de)(de)要求低，但(dan)它對(dui)變壓(ya)器(qi)和(he)(he)貯能(neng)電(dian)(dian)感也有了**的(de)(de)要求，要用(yong)低損耗高磁導率(lv)(lv)的(de)(de)材料(liao)來(lai)做(zuo)。它的(de)(de)變壓(ya)器(qi)便是一(yi)個字小。總功率(lv)(lv)在(zai)80%～98%，開關電(dian)(dian)源的(de)(de)功率(lv)(lv)高但(dan)體(ti)積小，但(dan)是和(he)(he)線性電(dian)(dian)源比(bi)他的(de)(de)紋波，電(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)流調整率(lv)(lv)就(jiu)有必定的(de)(de)折扣了。