什么叫開關電源？

如今(jin)隨著電(dian)(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)(dian)子技術的開放和發展(zhan)創新(xin)，使(shi)得開關電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)技術也在不(bu)斷地發展(zhan)。現(xian)在，開關電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)以小型(xing)、輕(qing)量和高功率的特征被廣泛應用幾乎一切的電(dian)(dian)(dian)(dian)子設(she)備，是當今(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)子信息產業飛速打開不(bu)行缺少的一種電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)方案。

開關(guan)電(dian)(dian)源是運(yun)用現代(dai)電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子技術，操(cao)控開關(guan)管(guan)注(zhu)冊和(he)關(guan)斷的(de)時(shi)刻比(bi)率，保持安穩(wen)輸出電(dian)(dian)壓的(de)一(yi)種電(dian)(dian)源，開關(guan)電(dian)(dian)源一(yi)般由脈沖寬度調制(PWM)操(cao)控IC和(he)MOSFET構成。

開關電源是相對線(xian)性電源說的，其輸入端直(zhi)接(jie)將交流電整流變成(cheng)(cheng)直(zhi)流電，再在高頻(pin)震動電路的效果下，用開關管(guan)操控電流的通斷(duan)，構成(cheng)(cheng)高頻(pin)脈(mo)沖電流。在電感(高頻(pin)變壓器(qi))的幫助下，輸出安穩的低壓直(zhi)流電。

因(yin)為變壓器的磁芯大小與(yu)開(kai)關電(dian)源作(zuo)業頻(pin)率(lv)的平方成(cheng)反(fan)比，頻(pin)率(lv)越高鐵心(xin)越小。這(zhe)樣(yang)就能(neng)夠大大減小變壓器，使電(dian)源減輕重量和體積。而且(qie)因(yin)為它(ta)直接操(cao)控直流(liu)，使這(zhe)種電(dian)源的功率(lv)比線(xian)性電(dian)源高許多。這(zhe)樣(yang)就節省了(le)動力，因(yin)此它(ta)遭(zao)到人(ren)們的喜愛。但它(ta)也有缺點，便(bian)是(shi)電(dian)路(lu)凌亂，修理困難，對電(dian)路(lu)的污染嚴峻。電(dian)源噪(zao)聲大，不適合用(yong)于某些低噪(zao)聲電(dian)路(lu)。

開關電源的特征

開(kai)(kai)關電源一般(ban)由脈沖寬度調制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構成。跟(gen)著跟(gen)著電力(li)電子(zi)技術的(de)打(da)開(kai)(kai)和(he)立異(yi)，現在(zai)開(kai)(kai)關電源首要以小(xiao)型、輕(qing)量和(he)高功(gong)率的(de)特征(zheng)被廣泛應用(yong)到幾乎(hu)一切的(de)電子(zi)設備，其重要性可見一斑。

開關電源的分類

根據開關器(qi)材(cai)在電路中(zhong)連接(jie)的(de)方案，開關電源總的(de)來說可(ke)分(fen)為串(chuan)聯(lian)式開關電源、并聯(lian)式開關電源、變壓器(qi)式開關電源等(deng)三大類。

其(qi)間，變壓器(qi)式(shi)(shi)開(kai)關電(dian)源還能(neng)夠(gou)進一(yi)步分紅：推挽(wan)式(shi)(shi)、半橋式(shi)(shi)、全橋式(shi)(shi)等多種(zhong)。根據變壓器(qi)的(de)鼓舞和輸出電(dian)壓的(de)相位(wei)，又能(neng)夠(gou)分紅：正激(ji)式(shi)(shi)、反激(ji)式(shi)(shi)、單激(ji)式(shi)(shi)和雙激(ji)式(shi)(shi)等多種(zhong)。

開關(guan)電(dian)源和一般電(dian)源的差(cha)異

一(yi)般的電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)一(yi)般是(shi)線(xian)性(xing)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，線(xian)性(xing)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，是(shi)指(zhi)調整管(guan)(guan)作業(ye)(ye)在(zai)線(xian)性(xing)狀況下(xia)的電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。而(er)在(zai)開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)中則不相(xiang)同，開關(guan)(guan)管(guan)(guan)(在(zai)開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)中，咱們一(yi)般把調整管(guan)(guan)叫(jiao)做(zuo)開關(guan)(guan)管(guan)(guan))是(shi)作業(ye)(ye)在(zai)開、關(guan)(guan)兩種狀況下(xia)的：開——電(dian)(dian)阻(zu)很小，關(guan)(guan)——電(dian)(dian)阻(zu)很大。

開關電源(yuan)是一(yi)種(zhong)比(bi)較新式的電源(yuan)。它具有功(gong)率(lv)高(gao)，重量輕(qing)，可升、降壓、輸出功(gong)率(lv)大等利益(yi)。但是因為電路作業在開關狀況，所以噪聲比(bi)較大。

舉例說明：降壓型開(kai)關電源

咱們來(lai)簡略的(de)說說降壓型開關電源(yuan)的(de)作(zuo)業原理(li)：電路(lu)由開關（實(shi)際電路(lu)中為三極(ji)管(guan)或許場效應管(guan)），續流二(er)極(ji)管(guan)、儲能(neng)電感、濾波電容等構成。

當(dang)開(kai)(kai)關(guan)閉合(he)時，電(dian)(dian)(dian)源經(jing)過開(kai)(kai)關(guan)、電(dian)(dian)(dian)感(gan)給負載供電(dian)(dian)(dian)，并(bing)將部分電(dian)(dian)(dian)能(neng)儲(chu)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)感(gan)以及電(dian)(dian)(dian)容(rong)中。因為電(dian)(dian)(dian)感(gan)的自感(gan)，在(zai)開(kai)(kai)關(guan)接(jie)通后(hou)，電(dian)(dian)(dian)流增大得比較緩慢，即輸出(chu)不能(neng)馬上到達電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓值(zhi)。

必(bi)定時刻后(hou)，開關斷開，因為(wei)電(dian)感的(de)自感效果(guo)（能(neng)夠比較形象的(de)認為(wei)電(dian)感中(zhong)的(de)電(dian)流有慣性效果(guo)），將(jiang)堅(jian)持電(dian)路中(zhong)的(de)電(dian)流不變，即從左往右繼續流。這電(dian)流流過(guo)負載，從地(di)線(xian)回來，流到續流二(er)極(ji)管的(de)正(zheng)極(ji)，經過(guo)二(er)極(ji)管，回來電(dian)感的(de)左端，然后(hou)構成了一個回路。

經(jing)過操控(kong)開關(guan)閉合跟斷開的(de)時(shi)刻（即PWM——脈沖寬(kuan)度(du)調制(zhi)），就能夠操控(kong)輸(shu)(shu)出電壓。假如經(jing)過檢測輸(shu)(shu)出電壓來操控(kong)開、關(guan)的(de)時(shi)刻，以堅持輸(shu)(shu)出電壓不變，這就完成了穩壓的(de)目的(de)。

一般(ban)(ban)電源和開關(guan)電源相(xiang)同的是(shi)都有電壓(ya)調整(zheng)管，運用(yong)反(fan)響原理來進(jin)行(xing)穩壓(ya)的，不同的是(shi)開關(guan)電源運用(yong)開關(guan)管進(jin)行(xing)調整(zheng)，一般(ban)(ban)電源一般(ban)(ban)運用(yong)三極管的線性放大區進(jin)行(xing)調整(zheng)。比較(jiao)而言(yan)，開關(guan)電源的能耗低，對交流電壓(ya)適用(yong)范圍要寬，輸出(chu)直流的波(bo)紋系數(shu)要好，缺點是(shi)開關(guan)脈沖煩擾。

一般半橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源的(de)(de)首要(yao)作業原理便是上(shang)橋(qiao)(qiao)和下橋(qiao)(qiao)的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(頻率(lv)高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管為(wei)VMOS)輪番(fan)導通，首要(yao)電(dian)(dian)流經過上(shang)橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管流入，運用電(dian)(dian)感(gan)線(xian)圈的(de)(de)存儲功能(neng)，將電(dian)(dian)能(neng)集聚在(zai)線(xian)圈中(zhong)，畢竟關(guan)(guan)閉上(shang)橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管，翻開(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)(qiao)的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管，電(dian)(dian)感(gan)線(xian)圈和電(dian)(dian)容繼續給(gei)外部供(gong)電(dian)(dian)。然(ran)后又關(guan)(guan)閉下橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管，再翻開(kai)(kai)(kai)上(shang)橋(qiao)(qiao)讓電(dian)(dian)流進(jin)入，就這樣重復進(jin)行，因為(wei)要(yao)輪番(fan)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)兩(liang)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管，所以稱(cheng)為(wei)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源。

而(er)線性(xing)電源就(jiu)不相同了(le)，因(yin)為沒(mei)有(you)開(kai)關介入，使(shi)得上水(shui)管(guan)一(yi)直在(zai)放水(shui)，假如有(you)多(duo)的(de)，就(jiu)會漏出(chu)來，這便是咱們常常看到的(de)某些線性(xing)電源的(de)調整管(guan)發熱量(liang)很大，用不完的(de)電能(neng)，全(quan)部轉化成了(le)熱能(neng)。從這個視點來看，線性(xing)電源的(de)轉化功率(lv)就(jiu)非常低了(le)，而(er)且熱量(liang)高的(de)時(shi)分，元件(jian)的(de)壽數(shu)勢必要下降，影響(xiang)畢竟的(de)運用效果。

首要差異：作業方案

線性電(dian)源(yuan)的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)調整(zheng)(zheng)管(guan)總是(shi)作業在放(fang)大(da)(da)(da)區，流過的(de)(de)電(dian)流是(shi)接連的(de)(de)。因為調整(zheng)(zheng)管(guan)上損耗較(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)，所以(yi)需求較(jiao)大(da)(da)(da)功(gong)(gong)率(lv)調整(zheng)(zheng)管(guan)并裝有體積很(hen)(hen)大(da)(da)(da)的(de)(de)散熱器，發(fa)熱嚴(yan)峻，功(gong)(gong)率(lv)很(hen)(hen)低，一般(ban)在40%~60%（還得說是(shi)很(hen)(hen)好的(de)(de)線性電(dian)源(yuan)）。

線性電(dian)源的作業方案，使從(cong)高(gao)壓(ya)(ya)變低壓(ya)(ya)必(bi)須(xu)有(you)將壓(ya)(ya)裝置，一般的都是變壓(ya)(ya)器，也(ye)有(you)其他像KX電(dian)源，再(zai)經過整(zheng)(zheng)流輸出直流電(dian)壓(ya)(ya)。這樣(yang)一來(lai)體積(ji)也(ye)就(jiu)很大，比較粗笨(ben)，功率低、發(fa)熱(re)量也(ye)大；但也(ye)有(you)利(li)益(yi)：紋波(bo)小(xiao)、調整(zheng)(zheng)率好、對外煩(fan)擾小(xiao)、適合用與模擬電(dian)路/各(ge)類(lei)放大器等。

開關電(dian)(dian)源它的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)器(qi)材(cai)作(zuo)業在開關狀況(kuang)，在電(dian)(dian)壓(ya)調整(zheng)時能量(liang)是(shi)經過電(dian)(dian)感(gan)線圈來(lai)暫時儲存，這(zhe)樣他的(de)(de)(de)損耗就(jiu)小，功(gong)率(lv)(lv)(lv)也就(jiu)高(gao)，對散熱(re)的(de)(de)(de)要(yao)求低，但它對變(bian)壓(ya)器(qi)和(he)貯能電(dian)(dian)感(gan)也有(you)了**的(de)(de)(de)要(yao)求，要(yao)用(yong)低損耗高(gao)磁導率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)來(lai)做。它的(de)(de)(de)變(bian)壓(ya)器(qi)便(bian)是(shi)一個字小。總功(gong)率(lv)(lv)(lv)在80%～98%，開關電(dian)(dian)源的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)高(gao)但體積(ji)小，但是(shi)和(he)線性電(dian)(dian)源比(bi)他的(de)(de)(de)紋波，電(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)流調整(zheng)率(lv)(lv)(lv)就(jiu)有(you)必定(ding)的(de)(de)(de)折扣(kou)了。