開(kāi)關電源和普通電源之間的差異
普通的電源一般是線性的電源,linear 電源,指的是調節管在線性狀态下工作時的電源,而在
開(kāi)關電源中就不一樣(yàng)了,開(kāi)關管(in 開(kāi)關電源,我們一般稱調節管爲開(kāi)關管)在工作。開(kāi)關電源是相對(duì)較新的電源類型。它具有功率大、重量輕、輸出功率高等優點。但由于電路工作在通斷狀态,噪聲比較大。
示例:降壓開(kāi)關電源
先簡單說一下開(kāi)關電源的工作原理:電路由開(kāi)關(實際中是三極管或場效應晶體管)、續流二極管、儲能(néng)電感、濾波電容等組成(chéng)。
當開(kāi)關閉合時,電源通過(guò)開(kāi)關和電感向(xiàng)負載供電,并在電感和電容中儲存部分電能(néng)。由于電感的自感,開(kāi)關導通後(hòu),電流緩慢增加,即輸出不能(néng)立即達到電源電壓值。
開(kāi)關電源和普通電源之間的差異
一定時間後(hòu),開(kāi)關斷開(kāi),因爲電感的自感(電感中的電流具有慣性)會使電路中的電流保持恒定,即繼續從左向(xiàng)右流動。這(zhè)個電流流經(jīng)負載,從地返回,流到續流二極管的陽極,經(jīng)過(guò)二極管,回到電感的左端,然後(hòu)形成(chéng)一個回路。輸出電壓可以通過(guò)開(kāi)關的導通和關斷時間來控制(即PWM-脈寬調制)。如果通過(guò)檢測輸出電壓來控制開(kāi)關時間,使輸出電壓保持恒定,就達到了穩壓的目的。常見的電源和開(kāi)關電源都(dōu)有調壓管,利用反應原理來穩定電壓。不同的是開(kāi)關電源采用開(kāi)關管進(jìn)行調節,而普通電源一般采用三極管的線性放大面(miàn)積進(jìn)行調節。相比較而言,開(kāi)關電源功耗低,交流電壓适用範圍廣,輸出DC紋波系數好(hǎo)。缺點是開(kāi)關脈沖幹擾。
普通半橋開(kāi)關電源的主要工作原理是上橋和下橋(頻率高時爲VMOS)的開(kāi)關管輪流導通。首先電流通過(guò)上橋開(kāi)關管流入,利用電感線圈的儲能(néng)功能(néng)將(jiāng)電能(néng)聚集在線圈中。上橋開(kāi)關管閉合,下橋開(kāi)關管打開(kāi),電感線圈和電容持續向(xiàng)外供電。然後(hòu)閉合下橋的開(kāi)關管,再打開(kāi)上橋讓電流進(jìn)來。如此反複。之所以叫(jiào)開(kāi)關電源是因爲它輪流開(kāi)關兩(liǎng)個開(kāi)關管。而linear 電源就不一樣(yàng)了,因爲沒(méi)有開(kāi)關介入,讓供水管不停排水,多了就漏出來。這(zhè)也是爲什麼(me)我們經(jīng)常看到的一些線性電源調節管的發(fā)熱量很高,把取之不盡的電能(néng)全部轉化爲熱能(néng)的原因。從這(zhè)個角度來看,linear 電源的轉換功率很低,發(fā)熱高的時候,元器件的使用壽命勢必降低,會影響Z終端的應用。
第一個區别:操作方法
線性電源功率調節器始終工作在放大區,流過(guò)它的電流是連續的。因爲在調節管上有較大的功率損耗,所以需要大功率的調節管,散熱器大,發(fā)熱嚴重,功率很低,一般40%~60%(可以說是很線性電源)。
線性電源操作方法使得有必要具有用于從高電壓改變到低電壓的電壓調節器。一般是變壓器,其他像KX 電源整流後(hòu)可以輸出DC電壓。因此,體積很大,比較重,功率低,熱值高;但也有優點:紋波小,調節率好(hǎo),外界幹擾小,适用于模拟電路/各種(zhǒng)放大器等。
開(kāi)關電源它的功率器件工作在通斷狀态。調壓時通過(guò)電感暫時存儲能(néng)量,因此損耗小,功率大,對(duì)散熱要求低。但對(duì)變壓器和儲能(néng)電感也有較高的要求,要用低損耗、高磁導率的材料制作。它的transformer是一個小字。總功率80% ~ 98%,開(kāi)關電源的功率高但體積小,但相比線性電源的紋波,電壓電流調節率有一定折扣。