什么叫開關電源？

如今(jin)(jin)隨著電力電子(zi)技術(shu)的開(kai)放和發展創新，使得開(kai)關(guan)電源技術(shu)也在不斷(duan)地發展。現在，開(kai)關(guan)電源以(yi)小型、輕量和高功率的特征被廣泛應用幾乎一(yi)切的電子(zi)設備，是當今(jin)(jin)電子(zi)信息產(chan)業飛速打開(kai)不行缺少的一(yi)種電源方案。

開關電(dian)(dian)源(yuan)是運用現(xian)代電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術，操控開關管注(zhu)冊和(he)(he)關斷(duan)的(de)時刻(ke)比率，保(bao)持安穩輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓的(de)一種電(dian)(dian)源(yuan)，開關電(dian)(dian)源(yuan)一般由脈沖寬度調制(zhi)(PWM)操控IC和(he)(he)MOSFET構(gou)成。

開關(guan)電(dian)(dian)源是相對線性電(dian)(dian)源說的，其輸入端直接(jie)將(jiang)交流(liu)電(dian)(dian)整流(liu)變(bian)成直流(liu)電(dian)(dian)，再在高(gao)頻(pin)震動電(dian)(dian)路的效果下，用開關(guan)管操控電(dian)(dian)流(liu)的通斷，構成高(gao)頻(pin)脈沖電(dian)(dian)流(liu)。在電(dian)(dian)感(gan)(高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器)的幫(bang)助下，輸出安穩的低壓(ya)直流(liu)電(dian)(dian)。

因為變壓器(qi)的磁芯大小與開關(guan)電(dian)源(yuan)作業頻率(lv)的平方成反比，頻率(lv)越(yue)高鐵心越(yue)小。這(zhe)樣(yang)就能夠大大減(jian)小變壓器(qi)，使(shi)電(dian)源(yuan)減(jian)輕重量和體積(ji)。而且(qie)因為它直接操控(kong)直流，使(shi)這(zhe)種電(dian)源(yuan)的功率(lv)比線(xian)性電(dian)源(yuan)高許多。這(zhe)樣(yang)就節省了動力，因此(ci)它遭到人們的喜愛(ai)。但它也有缺點，便是電(dian)路(lu)凌亂，修理困難，對(dui)電(dian)路(lu)的污染(ran)嚴峻(jun)。電(dian)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)大，不適合用于某(mou)些低(di)噪(zao)聲(sheng)電(dian)路(lu)。

開關電源的特征

開關(guan)電源一(yi)(yi)般由脈沖寬度調(diao)制(PWM)操(cao)控IC和(he)(he)MOSFET構成(cheng)。跟(gen)著(zhu)跟(gen)著(zhu)電力電子(zi)技(ji)術的(de)打開和(he)(he)立異，現在開關(guan)電源首要以(yi)小型、輕量和(he)(he)高功率的(de)特征被廣泛(fan)應用到幾(ji)乎(hu)一(yi)(yi)切(qie)的(de)電子(zi)設(she)備(bei)，其重要性可見一(yi)(yi)斑。

開關電源的分類

根據開(kai)關(guan)(guan)器材(cai)在電(dian)(dian)路中(zhong)連接的方(fang)案(an)，開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)總的來說可分為串聯式開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)、并聯式開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)、變壓(ya)器式開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)等三大類。

其間，變壓器式(shi)(shi)開(kai)關電源還能(neng)(neng)夠進一(yi)步分紅：推挽式(shi)(shi)、半(ban)橋式(shi)(shi)、全橋式(shi)(shi)等(deng)多種(zhong)。根據變壓器的鼓舞和(he)輸出(chu)電壓的相位，又能(neng)(neng)夠分紅：正激式(shi)(shi)、反激式(shi)(shi)、單激式(shi)(shi)和(he)雙(shuang)激式(shi)(shi)等(deng)多種(zhong)。

開(kai)關電源和一般(ban)電源的差(cha)異

一般(ban)的電(dian)源(yuan)(yuan)一般(ban)是線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)(yuan)，線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)(yuan)，是指調整(zheng)管(guan)作業(ye)在線(xian)性(xing)狀(zhuang)況下的電(dian)源(yuan)(yuan)。而在開(kai)關(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)中則不相同(tong)，開(kai)關(guan)(guan)管(guan)(在開(kai)關(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)中，咱們一般(ban)把(ba)調整(zheng)管(guan)叫做開(kai)關(guan)(guan)管(guan))是作業(ye)在開(kai)、關(guan)(guan)兩(liang)種狀(zhuang)況下的：開(kai)——電(dian)阻很(hen)小，關(guan)(guan)——電(dian)阻很(hen)大。

開關電源(yuan)是一種比較新式的(de)電源(yuan)。它具(ju)有功率高，重量輕，可升、降壓(ya)、輸出功率大等利益。但是因為電路作業在開關狀況，所以噪(zao)聲比較大。

舉(ju)例說(shuo)明：降壓型(xing)開關電(dian)源

咱們(men)來簡略的(de)說說降(jiang)壓型開(kai)關(guan)電源的(de)作業原理：電路由開(kai)關(guan)（實際電路中為(wei)三極(ji)管或(huo)許場效(xiao)應管），續流二極(ji)管、儲(chu)能電感、濾波電容等(deng)構(gou)成。

當開關閉合時，電源經過開關、電感給負載(zai)供電，并將部分電能儲(chu)存在電感以及電容中(zhong)。因為電感的自感，在開關接通后，電流(liu)增大得比較緩慢，即輸出不(bu)能馬上到達電源電壓值。

必定(ding)時刻(ke)后(hou)，開(kai)關斷開(kai)，因為電(dian)感(gan)的(de)(de)自感(gan)效果(guo)(guo)（能夠(gou)比較形象的(de)(de)認為電(dian)感(gan)中的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)有慣性效果(guo)(guo)），將堅持(chi)電(dian)路(lu)(lu)中的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)不變，即(ji)從左往(wang)右(you)繼續流(liu)(liu)(liu)。這電(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)過負載，從地(di)線回來，流(liu)(liu)(liu)到續流(liu)(liu)(liu)二極(ji)管的(de)(de)正極(ji)，經過二極(ji)管，回來電(dian)感(gan)的(de)(de)左端，然(ran)后(hou)構成了一個回路(lu)(lu)。

經(jing)過操(cao)(cao)控開(kai)關閉合跟(gen)斷開(kai)的時刻（即PWM——脈沖寬度調制），就能(neng)夠操(cao)(cao)控輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓。假如經(jing)過檢測輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓來(lai)操(cao)(cao)控開(kai)、關的時刻，以堅(jian)持輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓不變，這就完成(cheng)了穩壓的目的。

一般(ban)電源(yuan)(yuan)(yuan)和開關電源(yuan)(yuan)(yuan)相同(tong)的是都有(you)電壓(ya)調(diao)整管，運用反響原理來進行(xing)(xing)穩壓(ya)的，不同(tong)的是開關電源(yuan)(yuan)(yuan)運用開關管進行(xing)(xing)調(diao)整，一般(ban)電源(yuan)(yuan)(yuan)一般(ban)運用三極管的線性放大區進行(xing)(xing)調(diao)整。比較(jiao)而言，開關電源(yuan)(yuan)(yuan)的能(neng)耗低(di)，對(dui)交流電壓(ya)適用范圍要寬(kuan)，輸出(chu)直流的波紋系數要好，缺點是開關脈沖煩(fan)擾。

一般(ban)半橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源的(de)首要(yao)作業原理便是上橋(qiao)和下橋(qiao)的(de)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(頻(pin)率高時(shi)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)為VMOS)輪番導通，首要(yao)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)經過上橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)流(liu)(liu)(liu)入，運用(yong)電(dian)(dian)感(gan)線圈(quan)的(de)存(cun)儲功(gong)能(neng)，將電(dian)(dian)能(neng)集聚在(zai)線圈(quan)中，畢竟關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)閉上橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，翻開(kai)(kai)(kai)(kai)下橋(qiao)的(de)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，電(dian)(dian)感(gan)線圈(quan)和電(dian)(dian)容繼(ji)續(xu)給外部供電(dian)(dian)。然后又關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)閉下橋(qiao)開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，再翻開(kai)(kai)(kai)(kai)上橋(qiao)讓電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)進入，就這樣(yang)重復(fu)進行(xing)，因為要(yao)輪番開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)兩開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，所以稱(cheng)為開(kai)(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源。

而線(xian)性電(dian)源(yuan)就(jiu)不相(xiang)同了(le)，因為沒有(you)開關介入，使得上水管(guan)一直在放水，假如(ru)有(you)多的(de)(de)(de)，就(jiu)會漏出(chu)來，這便(bian)是咱們常常看(kan)到的(de)(de)(de)某些線(xian)性電(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)調整管(guan)發熱量很大，用(yong)不完的(de)(de)(de)電(dian)能，全部(bu)轉化(hua)成了(le)熱能。從(cong)這個(ge)視點(dian)來看(kan)，線(xian)性電(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)轉化(hua)功(gong)率就(jiu)非常低了(le)，而且(qie)熱量高的(de)(de)(de)時分，元件的(de)(de)(de)壽(shou)數勢必要下(xia)降，影響畢竟(jing)的(de)(de)(de)運(yun)用(yong)效果。

首要差異：作業方案

線(xian)性電源的(de)(de)功率調整管總是作業在(zai)放大(da)區(qu)，流過的(de)(de)電流是接連的(de)(de)。因為調整管上損(sun)耗較大(da)的(de)(de)功率，所以(yi)需求較大(da)功率調整管并裝有體積很大(da)的(de)(de)散熱(re)器，發熱(re)嚴峻，功率很低，一般在(zai)40%~60%（還得說是很好的(de)(de)線(xian)性電源）。

線性電(dian)源的作(zuo)業方案，使從高壓(ya)(ya)(ya)變低(di)壓(ya)(ya)(ya)必(bi)須有(you)(you)將(jiang)壓(ya)(ya)(ya)裝置(zhi)，一般的都(dou)是變壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，也(ye)有(you)(you)其(qi)他像KX電(dian)源，再(zai)經過整流(liu)輸出(chu)直流(liu)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)。這樣一來體(ti)積也(ye)就很大(da)，比較粗笨，功(gong)率(lv)低(di)、發熱量也(ye)大(da)；但也(ye)有(you)(you)利益：紋波小、調整率(lv)好、對外煩(fan)擾小、適合用與模擬電(dian)路(lu)/各類放大(da)器(qi)等。

開關電(dian)(dian)(dian)源它的(de)功率器(qi)材(cai)作業在(zai)開關狀(zhuang)況，在(zai)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)調整(zheng)時能量是(shi)經過(guo)電(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈來暫時儲存，這樣他(ta)(ta)的(de)損耗(hao)就小(xiao)，功率也(ye)就高(gao)，對散熱的(de)要(yao)求低，但(dan)它對變壓(ya)器(qi)和貯(zhu)能電(dian)(dian)(dian)感(gan)也(ye)有(you)了**的(de)要(yao)求，要(yao)用低損耗(hao)高(gao)磁導率的(de)材(cai)料來做。它的(de)變壓(ya)器(qi)便是(shi)一個字小(xiao)。總(zong)功率在(zai)80%～98%，開關電(dian)(dian)(dian)源的(de)功率高(gao)但(dan)體(ti)積小(xiao)，但(dan)是(shi)和線性電(dian)(dian)(dian)源比(bi)他(ta)(ta)的(de)紋波(bo)，電(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)流(liu)調整(zheng)率就有(you)必定的(de)折(zhe)扣(kou)了。