什么叫開關電源？

如今隨著(zhu)電(dian)力電(dian)子(zi)技術的開(kai)(kai)放和發(fa)展創(chuang)新(xin)，使得開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源技術也(ye)在(zai)(zai)不(bu)斷地(di)發(fa)展。現(xian)在(zai)(zai)，開(kai)(kai)關(guan)電(dian)源以小型、輕量(liang)和高功率的特征(zheng)被(bei)廣泛(fan)應用幾乎(hu)一切的電(dian)子(zi)設備，是當今電(dian)子(zi)信息產(chan)業(ye)飛速打開(kai)(kai)不(bu)行缺少的一種電(dian)源方案。

開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)是(shi)運用現代電(dian)力電(dian)子(zi)技術，操控(kong)開(kai)關(guan)管注冊和關(guan)斷的(de)時刻比率(lv)，保持安(an)穩輸出電(dian)壓的(de)一(yi)(yi)種電(dian)源(yuan)(yuan)，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)一(yi)(yi)般由脈沖(chong)寬度(du)調制(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成(cheng)。

開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)是相對線性電(dian)(dian)源(yuan)說的(de)，其輸(shu)(shu)入端直(zhi)接將交流(liu)電(dian)(dian)整流(liu)變(bian)成直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)，再在高(gao)頻(pin)震(zhen)動(dong)電(dian)(dian)路的(de)效果下(xia)，用開(kai)關管操(cao)控電(dian)(dian)流(liu)的(de)通斷，構成高(gao)頻(pin)脈沖電(dian)(dian)流(liu)。在電(dian)(dian)感(高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器)的(de)幫助下(xia)，輸(shu)(shu)出安穩(wen)的(de)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)。

因為(wei)變壓器(qi)的(de)磁芯大(da)小(xiao)(xiao)與開(kai)關電(dian)(dian)(dian)(dian)源作(zuo)業頻率的(de)平方成(cheng)反比，頻率越高鐵心(xin)越小(xiao)(xiao)。這(zhe)樣就能(neng)夠大(da)大(da)減(jian)小(xiao)(xiao)變壓器(qi)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)源減(jian)輕(qing)重量(liang)和體積。而且因為(wei)它直(zhi)接操控直(zhi)流(liu)，使(shi)這(zhe)種電(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)功率比線性電(dian)(dian)(dian)(dian)源高許多(duo)。這(zhe)樣就節(jie)省了動力，因此(ci)它遭到人們的(de)喜愛(ai)。但它也有缺(que)點，便是電(dian)(dian)(dian)(dian)路凌亂，修理困難(nan)，對電(dian)(dian)(dian)(dian)路的(de)污(wu)染嚴峻(jun)。電(dian)(dian)(dian)(dian)源噪聲(sheng)(sheng)大(da)，不適合用于某些(xie)低噪聲(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)路。

開關電源的特征

開(kai)關電源(yuan)一(yi)般由脈沖寬度調制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構成。跟著跟著電力電子技術的(de)打開(kai)和(he)立異，現(xian)在(zai)開(kai)關電源(yuan)首要以小(xiao)型(xing)、輕(qing)量和(he)高功率(lv)的(de)特征被廣泛應(ying)用(yong)到幾(ji)乎一(yi)切的(de)電子設備，其重要性可見一(yi)斑(ban)。

開關電源的分類

根據開(kai)(kai)關器材在電路中連接的方案，開(kai)(kai)關電源總的來說可分為串聯式開(kai)(kai)關電源、并(bing)聯式開(kai)(kai)關電源、變壓(ya)器式開(kai)(kai)關電源等三大類。

其間，變壓器式(shi)(shi)(shi)開(kai)關電源(yuan)還能夠(gou)進(jin)一步分(fen)紅(hong)：推挽式(shi)(shi)(shi)、半橋(qiao)式(shi)(shi)(shi)、全(quan)橋(qiao)式(shi)(shi)(shi)等(deng)多種。根據(ju)變壓器的鼓舞和(he)輸(shu)出電壓的相位，又能夠(gou)分(fen)紅(hong)：正(zheng)激(ji)式(shi)(shi)(shi)、反激(ji)式(shi)(shi)(shi)、單激(ji)式(shi)(shi)(shi)和(he)雙激(ji)式(shi)(shi)(shi)等(deng)多種。

開關電(dian)源(yuan)和一般電(dian)源(yuan)的差異

一般的(de)電(dian)源一般是線(xian)(xian)性(xing)電(dian)源，線(xian)(xian)性(xing)電(dian)源，是指(zhi)調(diao)整管作(zuo)業(ye)在線(xian)(xian)性(xing)狀況下(xia)的(de)電(dian)源。而在開(kai)關(guan)電(dian)源中(zhong)則不相同，開(kai)關(guan)管(在開(kai)關(guan)電(dian)源中(zhong)，咱(zan)們一般把調(diao)整管叫做開(kai)關(guan)管)是作(zuo)業(ye)在開(kai)、關(guan)兩種狀況下(xia)的(de)：開(kai)——電(dian)阻很小(xiao)，關(guan)——電(dian)阻很大。

開關(guan)電(dian)源是一種比較新(xin)式的電(dian)源。它(ta)具有(you)功(gong)率高，重量輕，可(ke)升、降壓(ya)、輸出(chu)功(gong)率大等利(li)益。但是因為電(dian)路作業在開關(guan)狀(zhuang)況(kuang)，所以噪(zao)聲(sheng)比較大。

舉(ju)例說明：降壓型開關電(dian)源

咱們來簡略的說說降壓型開關(guan)電(dian)(dian)源的作(zuo)業原理：電(dian)(dian)路由開關(guan)（實際電(dian)(dian)路中(zhong)為三極管(guan)或許場效應(ying)管(guan)），續流二極管(guan)、儲能電(dian)(dian)感、濾波電(dian)(dian)容等構成。

當(dang)開關閉合時，電(dian)源經過開關、電(dian)感給負載供電(dian)，并將部(bu)分電(dian)能儲存在(zai)電(dian)感以及(ji)電(dian)容中。因為電(dian)感的自感，在(zai)開關接通(tong)后，電(dian)流增大得(de)比較(jiao)緩(huan)慢，即輸出不能馬上到(dao)達電(dian)源電(dian)壓值。

必(bi)定時刻后(hou)，開關斷開，因為(wei)電(dian)(dian)感(gan)的自感(gan)效(xiao)(xiao)果（能夠(gou)比較形象的認為(wei)電(dian)(dian)感(gan)中(zhong)的電(dian)(dian)流有慣性效(xiao)(xiao)果），將堅持電(dian)(dian)路(lu)中(zhong)的電(dian)(dian)流不(bu)變，即從左往右繼續流。這電(dian)(dian)流流過(guo)負載(zai)，從地線回(hui)(hui)來(lai)(lai)，流到續流二極(ji)(ji)管的正極(ji)(ji)，經(jing)過(guo)二極(ji)(ji)管，回(hui)(hui)來(lai)(lai)電(dian)(dian)感(gan)的左端，然后(hou)構成了一(yi)個回(hui)(hui)路(lu)。

經(jing)過(guo)操(cao)(cao)控(kong)開(kai)關閉合跟斷開(kai)的時刻（即PWM——脈沖寬度(du)調制），就(jiu)能夠操(cao)(cao)控(kong)輸(shu)出電(dian)(dian)壓。假如(ru)經(jing)過(guo)檢測輸(shu)出電(dian)(dian)壓來操(cao)(cao)控(kong)開(kai)、關的時刻，以堅(jian)持輸(shu)出電(dian)(dian)壓不變，這就(jiu)完成了穩壓的目的。

一(yi)般電(dian)源(yuan)和開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)相同的是都有電(dian)壓調(diao)整(zheng)(zheng)管，運用反(fan)響原理來進行(xing)穩壓的，不同的是開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)運用開關(guan)(guan)(guan)管進行(xing)調(diao)整(zheng)(zheng)，一(yi)般電(dian)源(yuan)一(yi)般運用三極管的線性放大區進行(xing)調(diao)整(zheng)(zheng)。比(bi)較而言，開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)的能耗低，對交流電(dian)壓適用范圍要寬，輸(shu)出直(zhi)流的波紋系數要好(hao)，缺點是開關(guan)(guan)(guan)脈沖(chong)煩擾。

一般半橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)源的(de)首要作業原理便是上橋(qiao)(qiao)和下橋(qiao)(qiao)的(de)開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(頻率高時開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)為VMOS)輪番導(dao)通，首要電(dian)流(liu)經過上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)流(liu)入(ru)，運用電(dian)感(gan)(gan)線圈的(de)存儲(chu)功能，將電(dian)能集聚(ju)在線圈中，畢(bi)竟(jing)關(guan)(guan)閉上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，翻(fan)開(kai)(kai)下橋(qiao)(qiao)的(de)開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，電(dian)感(gan)(gan)線圈和電(dian)容繼續(xu)給外(wai)部供電(dian)。然后又關(guan)(guan)閉下橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，再翻(fan)開(kai)(kai)上橋(qiao)(qiao)讓電(dian)流(liu)進入(ru)，就這樣(yang)重復(fu)進行(xing)，因為要輪番開(kai)(kai)關(guan)(guan)兩開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)，所以(yi)稱為開(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)源。

而線(xian)(xian)性電源(yuan)就不(bu)相同(tong)了，因為沒有開關介(jie)入(ru)，使(shi)得(de)上(shang)水(shui)管(guan)一直在放水(shui)，假如有多的(de)，就會漏出來，這便(bian)是咱們常(chang)(chang)(chang)常(chang)(chang)(chang)看(kan)到的(de)某些線(xian)(xian)性電源(yuan)的(de)調(diao)整管(guan)發熱量(liang)很大，用不(bu)完的(de)電能(neng)，全部轉化成(cheng)了熱能(neng)。從(cong)這個視(shi)點來看(kan)，線(xian)(xian)性電源(yuan)的(de)轉化功率就非(fei)常(chang)(chang)(chang)低了，而且熱量(liang)高(gao)的(de)時分，元件的(de)壽(shou)數勢必要下降，影響畢竟(jing)的(de)運用效果。

首要差異：作業方案

線性電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)功(gong)率(lv)調(diao)(diao)整管(guan)(guan)(guan)總是作業在放大區，流過的(de)電(dian)流是接連的(de)。因為調(diao)(diao)整管(guan)(guan)(guan)上損耗較(jiao)大的(de)功(gong)率(lv)，所以(yi)需求較(jiao)大功(gong)率(lv)調(diao)(diao)整管(guan)(guan)(guan)并裝有(you)體積很大的(de)散(san)熱器，發熱嚴峻，功(gong)率(lv)很低，一般(ban)在40%~60%（還得說是很好的(de)線性電(dian)源(yuan)(yuan)）。

線性電(dian)源的(de)作(zuo)業方(fang)案(an)，使從高壓(ya)變低(di)(di)壓(ya)必須有將壓(ya)裝(zhuang)置，一(yi)般的(de)都是變壓(ya)器，也(ye)(ye)有其他像(xiang)KX電(dian)源，再經過(guo)整流(liu)輸出直流(liu)電(dian)壓(ya)。這樣一(yi)來體積(ji)也(ye)(ye)就很大(da)(da)，比較粗笨，功(gong)率低(di)(di)、發熱量也(ye)(ye)大(da)(da)；但也(ye)(ye)有利益：紋(wen)波(bo)小(xiao)、調整率好、對外(wai)煩擾小(xiao)、適合(he)用與模擬電(dian)路/各類放大(da)(da)器等。

開(kai)關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)它的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率器(qi)材(cai)作業在(zai)開(kai)關狀況，在(zai)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)調整時能量是(shi)經過(guo)電(dian)(dian)(dian)感線圈來暫(zan)時儲存，這(zhe)樣他的(de)(de)(de)(de)損耗就小(xiao)(xiao)，功(gong)(gong)(gong)率也就高(gao)，對(dui)散熱(re)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求低，但它對(dui)變壓(ya)器(qi)和(he)貯能電(dian)(dian)(dian)感也有了**的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，要(yao)(yao)用低損耗高(gao)磁導率的(de)(de)(de)(de)材(cai)料來做(zuo)。它的(de)(de)(de)(de)變壓(ya)器(qi)便是(shi)一(yi)個字(zi)小(xiao)(xiao)。總功(gong)(gong)(gong)率在(zai)80%～98%，開(kai)關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率高(gao)但體積小(xiao)(xiao)，但是(shi)和(he)線性(xing)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)比他的(de)(de)(de)(de)紋波，電(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)流調整率就有必定(ding)的(de)(de)(de)(de)折扣了。