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開關電源和線性電源的區別和關系
發布者:admin 添加時間:2019/9/12 瀏覽次數:825
開關電源簡介:
我們常見的電源包括電源適配器、充電器都屬于開關電源。開關電源是利用控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出直流電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調制控制IC和MOSFET場效晶體管等構成。開關電源高頻化是其發展的方向,高頻化使開關電源小型化,并使開關電源進入更廣泛的應用領域,特別是在高新技術領域的應用,推動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。

開關電源的原理:
開關電源主要包括輸入電網濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路。下面來分別介紹他們的作用:輸入電網濾波器:是用來消除來自交流電網中比如的燈開關、家用電器的開關、空調的開關、雷擊等產生的干擾紋波,它也會也防止開關電源產生的高頻噪聲向電網擴散;輸入整流濾波器:它是將電網輸入電壓進行整流濾波,為變換器提供直流電壓;逆變器:它是開關電源的關鍵部分。它把直流電壓變換成高頻交流電壓,并且起到將輸出部分與輸入電網隔離的作用;輸出整流濾波器:它將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓,同時還防止高頻噪聲對負載的干擾;控制電路:檢測輸出直流電壓,并將其與基準電壓比較,進行放大。調制振蕩器的脈沖寬度,從而控制變換器以保持輸出電壓的穩定;保護電路:當開關電源發生過電壓、過電流短路時,保護電路使開關電源停止工作以保護負載和電源本身。開關電源是將交流電先整流成直流電來供電的一種轉換裝置。

開關電源的優點:體積小、重量輕、方便攜帶、效率高、自身抗干擾性強、輸出電壓范圍寬、特別是在歐美等地區對電源能效和待機功耗要求后開關電源就凸顯出了它的居多優點

線性電源的簡介:
線性電源是先將交流電經過變壓器來降低電壓幅值,再經過內部整流電路整流后,從而得到脈沖直流電,后經濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓的電源轉換裝置

線性電源工作原理:
線性電源實際上是在變壓器輸出端再串一只大功率三極管,控制電路只要輸出一個小電流到三極管的基極就能控制三極管的輸出大電流,使得電源系統在變壓器的基礎上又穩壓一次,因而這種線性穩壓電源的穩壓性能要優于開關電源或變壓器1-3個數量級。但功率三極管(亦稱調整管)上一般要占用10伏電壓,每輸出1安培電流就要在電源內部多消耗10瓦功率,例如500V 5A電源在功率管上的損耗為50瓦,占輸出總功率的2%,因而線性電源的效率要比變壓器稍低。

線性電源的優點:性能穩定,沒有高頻紋波等干擾。線性電源的缺點:發熱、能源利用率低。沒有超大功率的電源供選擇

線性電源的電壓反饋電路是工作在線性(放大)狀態,開關電源的電壓是電壓調整的管子工作在飽和和截止區,即開關狀態的。線性電源是將輸出電壓取樣然后與參考電壓送入比較電壓放大器,此電壓放大器的輸出作為電壓調整管的輸入,用以控制調整管使其結電壓隨輸入的變化而變化,從而調整其輸出電壓,但開關電源是通過改變調整管的開和關的時間即改變占空比來改變輸出電壓的。從其主要特點上看:線性電源技術雖然成熟,但制作成本也不不低,在價格上已經與開關電源相比已經失去了太大的優勢,但線性電源可以達到很高的穩定度,波紋較小,自身的干擾和噪聲都比較小,但因為工作在工頻(50Hz),變壓器的體積比較大,效率偏低,整體體積較大,顯得較笨重.且輸入電壓范圍要求高;而開關電源是工作的高頻狀態,變壓器的體積比較小,相對比較輕便,但是輸出紋波較線性電源要大,但因結構簡單,成本低,效率高(市面上的開關電源的效率也可達90%以上)在很多場合已經替代了線性電源,是未來電源發展的趨勢。
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