什么叫開關電源？

如今隨著電(dian)力電(dian)子技術的(de)開(kai)放和發(fa)展創新，使得開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)技術也(ye)在不斷地發(fa)展。現在，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)以小型(xing)、輕量和高功率的(de)特征被(bei)廣泛應(ying)用(yong)幾乎一(yi)切的(de)電(dian)子設備，是當(dang)今電(dian)子信(xin)息產業飛速打開(kai)不行(xing)缺(que)少的(de)一(yi)種(zhong)電(dian)源(yuan)方案。

開(kai)關(guan)(guan)電(dian)源(yuan)是運(yun)用(yong)現代電(dian)力電(dian)子技術，操控開(kai)關(guan)(guan)管(guan)注冊和(he)關(guan)(guan)斷的時刻比率，保持安穩輸出電(dian)壓(ya)的一種電(dian)源(yuan)，開(kai)關(guan)(guan)電(dian)源(yuan)一般(ban)由脈沖寬度調制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構成。

開關電(dian)(dian)源是(shi)相對線性電(dian)(dian)源說的(de)，其輸入端直(zhi)接將交流(liu)電(dian)(dian)整流(liu)變成直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)，再在高頻震動電(dian)(dian)路(lu)的(de)效果(guo)下，用開關管(guan)操控電(dian)(dian)流(liu)的(de)通斷，構(gou)成高頻脈沖電(dian)(dian)流(liu)。在電(dian)(dian)感(高頻變壓器)的(de)幫助下，輸出安穩的(de)低壓直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)。

因(yin)為變壓器的(de)磁芯大(da)(da)小(xiao)與(yu)開關電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源作(zuo)業頻率(lv)的(de)平(ping)方成反比(bi)，頻率(lv)越高鐵心越小(xiao)。這樣就能夠(gou)大(da)(da)大(da)(da)減小(xiao)變壓器，使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源減輕重量和體積(ji)。而且(qie)因(yin)為它(ta)直接操(cao)控直流，使(shi)(shi)這種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)功率(lv)比(bi)線性電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源高許(xu)多。這樣就節省了動力(li)，因(yin)此(ci)它(ta)遭到人們的(de)喜愛。但它(ta)也有缺點(dian)，便(bian)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路凌亂，修理困難，對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路的(de)污(wu)染(ran)嚴峻(jun)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源噪聲(sheng)大(da)(da)，不適合用于某些低噪聲(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路。

開關電源的特征

開關電(dian)源一般由脈沖寬度調制(zhi)(PWM)操控IC和MOSFET構成。跟著(zhu)跟著(zhu)電(dian)力電(dian)子技術的(de)打開和立異，現在開關電(dian)源首要(yao)以小型、輕量和高功(gong)率的(de)特征被廣泛(fan)應用到(dao)幾乎一切的(de)電(dian)子設(she)備，其重(zhong)要(yao)性可見一斑。

開關電源的分類

根(gen)據開關(guan)(guan)器(qi)材在(zai)電(dian)路中連接的方案(an)，開關(guan)(guan)電(dian)源總的來說可(ke)分為串聯式(shi)開關(guan)(guan)電(dian)源、并(bing)聯式(shi)開關(guan)(guan)電(dian)源、變壓器(qi)式(shi)開關(guan)(guan)電(dian)源等(deng)三大類。

其(qi)間，變(bian)壓(ya)器(qi)式(shi)(shi)開關電源(yuan)還能夠進一(yi)步分紅：推(tui)挽式(shi)(shi)、半橋式(shi)(shi)、全橋式(shi)(shi)等(deng)多種。根據變(bian)壓(ya)器(qi)的鼓舞和(he)(he)輸出(chu)電壓(ya)的相(xiang)位，又能夠分紅：正激(ji)式(shi)(shi)、反激(ji)式(shi)(shi)、單激(ji)式(shi)(shi)和(he)(he)雙激(ji)式(shi)(shi)等(deng)多種。

開關電(dian)源和(he)一(yi)般(ban)電(dian)源的差異(yi)

一(yi)般的電(dian)源一(yi)般是線(xian)性電(dian)源，線(xian)性電(dian)源，是指調整管作業(ye)(ye)在(zai)線(xian)性狀況(kuang)下的電(dian)源。而(er)在(zai)開(kai)(kai)關電(dian)源中則不(bu)相同，開(kai)(kai)關管(在(zai)開(kai)(kai)關電(dian)源中，咱們一(yi)般把調整管叫做開(kai)(kai)關管)是作業(ye)(ye)在(zai)開(kai)(kai)、關兩種狀況(kuang)下的：開(kai)(kai)——電(dian)阻很(hen)小，關——電(dian)阻很(hen)大。

開關(guan)(guan)電(dian)源是(shi)一(yi)種比(bi)較新式的電(dian)源。它具(ju)有功率高，重量輕，可(ke)升、降(jiang)壓、輸出功率大等利(li)益。但(dan)是(shi)因為電(dian)路作業(ye)在開關(guan)(guan)狀況，所(suo)以噪(zao)聲(sheng)比(bi)較大。

舉例說明(ming)：降壓型開(kai)關電源(yuan)

咱們來簡略的說說降(jiang)壓型開關(guan)電源的作業原理：電路由開關(guan)（實際電路中為三極(ji)管或許場(chang)效應管），續(xu)流二極(ji)管、儲能(neng)電感、濾波電容等構成。

當開(kai)關閉(bi)合時，電源經過開(kai)關、電感給負載供電，并將部分電能(neng)儲存在電感以及電容中。因(yin)為電感的自(zi)感，在開(kai)關接通(tong)后，電流增大得(de)比較(jiao)緩慢，即(ji)輸出不能(neng)馬上到達電源電壓值。

必定時刻后(hou)，開關斷開，因為(wei)電感的(de)自感效果（能夠比較(jiao)形象的(de)認為(wei)電感中的(de)電流(liu)有慣性效果），將堅持電路中的(de)電流(liu)不(bu)變，即從(cong)左(zuo)往右(you)繼續(xu)流(liu)。這電流(liu)流(liu)過負載，從(cong)地線回(hui)(hui)來，流(liu)到(dao)續(xu)流(liu)二(er)(er)極(ji)(ji)管的(de)正極(ji)(ji)，經過二(er)(er)極(ji)(ji)管，回(hui)(hui)來電感的(de)左(zuo)端，然后(hou)構成了(le)一個回(hui)(hui)路。

經過操(cao)(cao)控(kong)開關閉(bi)合跟斷(duan)開的時(shi)刻(ke)（即PWM——脈沖寬度調制），就能夠操(cao)(cao)控(kong)輸出(chu)電壓(ya)。假如經過檢測輸出(chu)電壓(ya)來(lai)操(cao)(cao)控(kong)開、關的時(shi)刻(ke)，以堅持輸出(chu)電壓(ya)不(bu)變，這就完成了(le)穩壓(ya)的目的。

一般(ban)電源(yuan)和開關(guan)電源(yuan)相同的(de)是(shi)都(dou)有電壓調整(zheng)管(guan)，運用(yong)(yong)反響(xiang)原理來進(jin)行(xing)穩壓的(de)，不同的(de)是(shi)開關(guan)電源(yuan)運用(yong)(yong)開關(guan)管(guan)進(jin)行(xing)調整(zheng)，一般(ban)電源(yuan)一般(ban)運用(yong)(yong)三極管(guan)的(de)線性放大區進(jin)行(xing)調整(zheng)。比較而言，開關(guan)電源(yuan)的(de)能耗低，對交流電壓適用(yong)(yong)范圍(wei)要寬，輸出直流的(de)波紋(wen)系(xi)數要好，缺點是(shi)開關(guan)脈沖(chong)煩(fan)擾。

一(yi)般半橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源的(de)首(shou)要作業(ye)原(yuan)理便是(shi)上橋(qiao)和(he)下橋(qiao)的(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)(頻(pin)率(lv)高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)為(wei)(wei)VMOS)輪(lun)番導通，首(shou)要電(dian)流經過(guo)上橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)流入，運(yun)用電(dian)感線圈的(de)存儲(chu)功能(neng)，將電(dian)能(neng)集聚在(zai)線圈中，畢竟關(guan)閉上橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)，翻開(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)的(de)開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)，電(dian)感線圈和(he)電(dian)容繼續給(gei)外部供(gong)電(dian)。然后(hou)又關(guan)閉下橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)，再翻開(kai)(kai)(kai)上橋(qiao)讓電(dian)流進(jin)入，就這(zhe)樣(yang)重復進(jin)行，因為(wei)(wei)要輪(lun)番開(kai)(kai)(kai)關(guan)兩開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)(guan)(guan)，所以稱為(wei)(wei)開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源。

而線(xian)性電源就(jiu)不相同了(le)，因(yin)為沒有開(kai)關介入，使得上水管一(yi)直在(zai)放水，假如有多(duo)的(de)(de)(de)，就(jiu)會漏(lou)出(chu)來，這(zhe)便(bian)是(shi)咱們(men)常(chang)常(chang)看到的(de)(de)(de)某些線(xian)性電源的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)管發熱(re)(re)量很大，用不完的(de)(de)(de)電能，全(quan)部(bu)轉(zhuan)化(hua)成了(le)熱(re)(re)能。從這(zhe)個視點來看，線(xian)性電源的(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)功率就(jiu)非常(chang)低(di)了(le)，而且熱(re)(re)量高的(de)(de)(de)時分(fen)，元件的(de)(de)(de)壽數勢必要下降(jiang)，影響(xiang)畢竟的(de)(de)(de)運用效果(guo)。

首要差異：作業方案

線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)的(de)功(gong)率調(diao)整(zheng)管總(zong)是作(zuo)業在(zai)放(fang)大(da)區(qu)，流過(guo)的(de)電(dian)流是接連的(de)。因為(wei)調(diao)整(zheng)管上損耗較(jiao)大(da)的(de)功(gong)率，所以需求較(jiao)大(da)功(gong)率調(diao)整(zheng)管并裝有體積很大(da)的(de)散熱(re)器，發熱(re)嚴峻(jun)，功(gong)率很低，一般在(zai)40%~60%（還得(de)說是很好的(de)線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)）。

線性電(dian)(dian)源的作業方案，使從高(gao)壓(ya)變低壓(ya)必(bi)須(xu)有(you)將壓(ya)裝置(zhi)，一般的都是變壓(ya)器，也(ye)有(you)其他(ta)像KX電(dian)(dian)源，再(zai)經過整流輸出直流電(dian)(dian)壓(ya)。這樣一來體積(ji)也(ye)就很大(da)(da)，比較粗(cu)笨(ben)，功率(lv)低、發(fa)熱量也(ye)大(da)(da)；但也(ye)有(you)利益：紋波小、調整率(lv)好、對外(wai)煩擾小、適合用與模擬電(dian)(dian)路/各類放大(da)(da)器等。

開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)它(ta)的(de)(de)功(gong)(gong)率器(qi)(qi)材作業在(zai)開(kai)(kai)關狀況(kuang)，在(zai)電(dian)(dian)壓調整(zheng)時能量是經過電(dian)(dian)感線(xian)(xian)圈來暫時儲存，這樣他的(de)(de)損(sun)耗就小(xiao)(xiao)，功(gong)(gong)率也就高(gao)，對散熱(re)的(de)(de)要求(qiu)低(di)，但它(ta)對變(bian)壓器(qi)(qi)和貯能電(dian)(dian)感也有了**的(de)(de)要求(qiu)，要用低(di)損(sun)耗高(gao)磁(ci)導率的(de)(de)材料來做。它(ta)的(de)(de)變(bian)壓器(qi)(qi)便是一(yi)個字小(xiao)(xiao)。總功(gong)(gong)率在(zai)80%～98%，開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)功(gong)(gong)率高(gao)但體積(ji)小(xiao)(xiao)，但是和線(xian)(xian)性電(dian)(dian)源(yuan)比(bi)他的(de)(de)紋波(bo)，電(dian)(dian)壓電(dian)(dian)流調整(zheng)率就有必定的(de)(de)折扣了。