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開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別

    每種拓?fù)涠加衅渥陨淼奶攸c(diǎn)和適用場(chǎng)合。一些拓?fù)溥m用于離線式(電網(wǎng)供電的)AC/DC變換器。其中有些適合小功率輸出(<200W),有些適合大功率輸出;有些適合高壓輸入(≥220V AC),有些適合120V AC或者更低輸入的場(chǎng)合;有些在高壓直流輸出(>~200V)或者多組(4~5組以上)輸出場(chǎng)合有的優(yōu)勢(shì);有些在相同輸出功率下使用器件較少或是在器件數(shù)與可靠性之間有較好的折中。較小的輸入/輸出紋波和噪聲也是選擇拓?fù)浣?jīng)?紤]的因素。
  一些拓?fù)涓m用于DC/DC變換器。選擇時(shí)還要看是大功率還是小功率,高壓輸出還是低壓輸出,以及是否要求器件盡量少等。另外,有些拓?fù)渥陨碛腥毕,需要附加?fù)雜且難以定量分析的電路才能工作。
  因此,要恰當(dāng)選擇拓?fù),熟悉各種不同拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)及適用范圍是非常重要的。錯(cuò)誤的選擇會(huì)使電源設(shè)計(jì)一開(kāi)始就注定失敗。
  開(kāi)關(guān)電源常用拓?fù)洌?BR>  buck開(kāi)關(guān)型調(diào)整器拓?fù)?、boost開(kāi)關(guān)調(diào)整器拓?fù)?、反極性開(kāi)關(guān)調(diào)整器拓?fù)?、推挽拓?fù)?、正激變換器拓?fù)?、雙端正激變換器拓?fù)?、交錯(cuò)正激變換器拓?fù)?、半橋變換器拓?fù)?、全橋變換器拓?fù)?、反激變換器 、電流模式拓?fù)浜碗娏黟侂娡負(fù)?、SCR振諧拓?fù)?、CUK變換器拓?fù)洹?/P>

    開(kāi)關(guān)電源,是通過(guò)電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,主要環(huán)節(jié):整流成直流電——逆變成所需電壓的交流電(主要來(lái)調(diào)整電壓)——再經(jīng)過(guò)整流成直流電壓輸出。
  開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)中由于中間沒(méi)有變壓器和散熱片,因而體積非常小。同時(shí),開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部都是電子元件,效率高、發(fā)熱小。雖然,具有電磁干擾等缺點(diǎn),但現(xiàn)在的屏蔽技術(shù)已經(jīng)非常到位。
  開(kāi)關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種,隔離型的必定有開(kāi)關(guān)變壓器,而非隔離的未必一定有。
  簡(jiǎn)單地說(shuō),開(kāi)關(guān)電源的工作原理是:
  1、交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;
  2、通過(guò)高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管,將那個(gè)直流加到開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)上;
  3、開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負(fù)載;
  4、輸出部分通過(guò)一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的、
  交流電源輸入時(shí)一般要經(jīng)過(guò)厄流圈一類(lèi)的東西,過(guò)濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時(shí)也過(guò)濾掉電源對(duì)電網(wǎng)的干擾;在功率相同時(shí),開(kāi)關(guān)頻率越高,開(kāi)關(guān)變壓器的體積就越小,但對(duì)開(kāi)關(guān)管的要求就越高;開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭,以得到需要的輸出;一般還應(yīng)該增加一些保護(hù)電路,比如空載、短路等保護(hù),否則可能會(huì)燒毀開(kāi)關(guān)電源。
  以上說(shuō)的就是開(kāi)關(guān)電源的大致工作原理。
  其實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專(zhuān)用芯片,可以使外圍電路非常簡(jiǎn)單,甚至做到免調(diào)試。例如TOP系列的開(kāi)關(guān)電源芯片(或稱(chēng)模塊),只要配合一些阻容元件,和一個(gè)開(kāi)關(guān)變壓器,就可以做成一個(gè)基本的開(kāi)關(guān)電源。
  開(kāi)關(guān)電源的主要工作原理就是上橋和下橋的Mos管輪流導(dǎo)通,首先電流通過(guò)上橋Mos管流入,利用線圈的存儲(chǔ)功能,將電能集聚在線圈中,最后關(guān)閉上橋Mos管,打開(kāi)下橋的Mos管,線圈和電容持續(xù)給外部供電。然后又關(guān)閉下橋Mos管,再打開(kāi)上橋讓電流進(jìn)入,就這樣重復(fù)進(jìn)行,因?yàn)橐喠鏖_(kāi)關(guān)Mos管,所以稱(chēng)為開(kāi)關(guān)電源
  而線性電源就不一樣了,由于沒(méi)有開(kāi)關(guān)介入,使得上水管一直在放水,如果有多的,就會(huì)漏出來(lái),這就是我們經(jīng)?吹降哪承┚性電源的Mos管發(fā)熱量很大,用不完的電能,全部轉(zhuǎn)換成了熱能。從這個(gè)角度來(lái)看,線性電源的轉(zhuǎn)換效率就非常低了,而且熱量高的時(shí)候,元件的壽命勢(shì)必要下降,影響最終的使用效果 。
  開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別主要是他們的工作方式。
  線性電源功率器件工作在線性狀態(tài),也就是說(shuō)它一用起來(lái)功率器件就是一直在工作,所以也就導(dǎo)致它的工作效率低,一般在35%~60%,還得說(shuō)它是很好的線性電源。線性電源的工作方式,使它從高壓變低壓必須有將壓裝置,一般的都是變壓器,也有別的像KX電源,再經(jīng)過(guò)整流輸出直流電壓。這樣一來(lái)它的體積也就很大,笨重,效率低、發(fā)熱量也大。它也有它的優(yōu)點(diǎn):紋波小,調(diào)整率好,對(duì)外干擾小。適合用于模擬電路,各類(lèi)放大器等。


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