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​开关电源和普通电源之间的差异

文章出处:行业资讯 责任编辑:东莞市联迪电器有限公司 发表时间:2022-08-11
  ​开关电源和普通电源之间的差异

普通的电源一般是线性的电源,linear 电源,指的是调节管在线性状态下工作时的电源,而在开关电源中就不一样了,开关管(in 开关电源,我们一般称调节管为开关管)在工作。开关电源是相对较新的电源类型。它具有功率大、重量轻、输出功率高等优点。但由于电路工作在通断状态,噪声比较大。

示例:降压开关电源

先简单说一下开关电源的工作原理:电路由开关(实际中是三极管或场效应晶体管)、续流二极管、储能电感、滤波电容等组成。

当开关闭合时,电源通过开关和电感向负载供电,并在电感和电容中储存部分电能。由于电感的自感,开关导通后,电流缓慢增加,即输出不能立即达到电源电压值。


​开关电源和普通电源之间的差异

​开关电源和普通电源之间的差异​


一定时间后,开关断开,因为电感的自感(电感中的电流具有惯性)会使电路中的电流保持恒定,即继续从左向右流动。这个电流流经负载,从地返回,流到续流二极管的阳极,经过二极管,回到电感的左端,然后形成一个回路。输出电压可以通过开关的导通和关断时间来控制(即PWM-脉宽调制)。如果通过检测输出电压来控制开关时间,使输出电压保持恒定,就达到了稳压的目的。常见的电源和开关电源都有调压管,利用反应原理来稳定电压。不同的是开关电源采用开关管进行调节,而普通电源一般采用三极管的线性放大面积进行调节。相比较而言,开关电源功耗低,交流电压适用范围广,输出DC纹波系数好。缺点是开关脉冲干扰。

普通半桥开关电源的主要工作原理是上桥和下桥(频率高时为VMOS)的开关管轮流导通。首先电流通过上桥开关管流入,利用电感线圈的储能功能将电能聚集在线圈中。上桥开关管闭合,下桥开关管打开,电感线圈和电容持续向外供电。然后闭合下桥的开关管,再打开上桥让电流进来。如此反复。之所以叫开关电源是因为它轮流开关两个开关管。而linear 电源就不一样了,因为没有开关介入,让供水管不停排水,多了就漏出来。这也是为什么我们经常看到的一些线性电源调节管的发热量很高,把取之不尽的电能全部转化为热能的原因。从这个角度来看,linear 电源的转换功率很低,发热高的时候,元器件的使用寿命势必降低,会影响Z终端的应用。

第一个区别:操作方法

线性电源功率调节器始终工作在放大区,流过它的电流是连续的。因为在调节管上有较大的功率损耗,所以需要大功率的调节管,散热器大,发热严重,功率很低,一般40%~60%(可以说是很线性电源)。

线性电源操作方法使得有必要具有用于从高电压改变到低电压的电压调节器。一般是变压器,其他像KX 电源整流后可以输出DC电压。因此,体积很大,比较重,功率低,热值高;但也有优点:纹波小,调节率好,外界干扰小,适用于模拟电路/各种放大器等。

开关电源它的功率器件工作在通断状态。调压时通过电感暂时存储能量,因此损耗小,功率大,对散热要求低。但对变压器和储能电感也有较高的要求,要用低损耗、高磁导率的材料制作。它的transformer是一个小字。总功率80% ~ 98%,开关电源的功率高但体积小,但相比线性电源的纹波,电压电流调节率有一定折扣。
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