線性電源和開關電源的優缺點
2019/6/28 10:29:32??????點擊：
都是直流(liu)電 按要(yao)求(qiu)不同(tong)使用(yong)不同(tong) ,線性電源(yuan)最好 他輸(shu)(shu)出(chu)的是線性直流(liu)電,可以用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)高的場合(he),開關(guan)電源(yuan)次之,他是由(you)很高的開關(guan)速度(du)的變(bian)壓器和開關(guan)管,特點是重量(liang)小,容量(liang)大,輸(shu)(shu)出(chu)質(zhi)量(liang)高,相控(kong)電原用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)不高,電流(liu)特大的場合(he)
線性電源，開關電源區(qu)別
線性電(dian)源的(de)調(diao)整管工(gong)作(zuo)在放大狀(zhuang)態，因而發熱(re)量大，效率低(di)(35%左右)，需要(yao)(yao)加體積(ji)龐(pang)大的(de)散(san)熱(re)片，而且(qie)還(huan)需要(yao)(yao)同樣也(ye)是大體積(ji)的(de)工(gong)頻(pin)變壓(ya)器，當要(yao)(yao)制(zhi)作(zuo)多組電(dian)壓(ya)輸出時變壓(ya)器會更龐(pang)大。
開(kai)關電源(yuan)(yuan)的(de)調整管工作(zuo)在飽(bao)和和截至(zhi)狀態，因(yin)而發熱(re)量小，效(xiao)率(lv)高(gao)(75%以(yi)上(shang))而且省掉了大(da)體積的(de)變壓(ya)器。但開(kai)關電源(yuan)(yuan)輸(shu)出(chu)的(de)直流(liu)上(shang)面會疊加較大(da)的(de)紋(wen)(wen)波(bo)(50mV at 5V output typical)，在輸(shu)出(chu)端并接穩壓(ya)二極管可(ke)(ke)以(yi)改善，另外由于(yu)開(kai)關管工作(zuo)是會產生(sheng)很大(da)的(de)尖(jian)峰脈(mo)沖(chong)干擾，也需要在電路中(zhong)串連磁珠加以(yi)改善。相對(dui)而言(yan)線性電源(yuan)(yuan)就(jiu)沒有以(yi)上(shang)缺(que)陷，它的(de)紋(wen)(wen)波(bo)可(ke)(ke)以(yi)做的(de)很小(5mV以(yi)下(xia))。
對于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源效率和(he)安裝體(ti)積有要求的(de)地方(fang)用(yong)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源為佳，對于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁干擾和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源純凈性(xing)有要求的(de)地方(fang)(例如(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容漏電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)檢測)多選用(yong)線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源。另外(wai)當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路中需要作隔(ge)離的(de)時候現在(zai)多數用(yong)DC-DC來(lai)做對隔(ge)離部分供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(DC-DC從其工作原理上來(lai)說就是開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源)。還有，開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源中用(yong)到的(de)高頻變壓器可(ke)能(neng)繞(rao)制(zhi)起(qi)來(lai)比較麻煩
開(kai)關(guan)電(dian)源和線性電(dian)源在內(nei)(nei)部(bu)結構(gou)上(shang)是(shi)完(wan)全不(bu)一樣的(de)，開(kai)關(guan)電(dian)源顧(gu)名思義(yi)有(you)開(kai)關(guan)動作，它利用(yong)(yong)變占空比(bi)或變頻的(de)方法實現不(bu)同的(de)電(dian)壓，實現較(jiao)(jiao)為復雜，最大的(de)優點(dian)是(shi)高(gao)效(xiao)率，一般在90%以(yi)上(shang)，缺(que)點(dian)是(shi)文(wen)波(bo)和開(kai)關(guan)噪聲較(jiao)(jiao)大，適用(yong)(yong)于(yu)對(dui)文(wen)波(bo)和噪聲要求不(bu)高(gao)的(de)場(chang)合(he);而線性電(dian)源沒有(you)開(kai)關(guan)動作，屬(shu)于(yu)連續(xu)模擬控(kong)制，內(nei)(nei)部(bu)結構(gou)相對(dui)簡單，芯片面積也較(jiao)(jiao)小(xiao)，成本較(jiao)(jiao)低，優點(dian)是(shi)成本低，文(wen)波(bo)噪聲小(xiao)，最大的(de)缺(que)點(dian)是(shi)效(xiao)率低。它們(men)各(ge)有(you)有(you)缺(que)點(dian)在應用(yong)(yong)上(shang)互補共(gong)存!
一(yi)、線性電源的原理：
線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)主要(yao)包括工(gong)頻變壓(ya)器、輸(shu)出整流(liu)(liu)濾(lv)波器、控制(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路、保護電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路等(deng)。 線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)是先將(jiang)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)經過變壓(ya)器變壓(ya)，再(zai)經過整流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路整流(liu)(liu)濾(lv)波得到(dao)(dao)未穩定的直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，要(yao)達到(dao)(dao)高(gao)精度的直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，必須(xu)經過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)反饋(kui)調(diao)整輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，這種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技(ji)術很(hen)(hen)(hen)成(cheng)熟，可以達到(dao)(dao)很(hen)(hen)(hen)高(gao)的穩定度，波紋(wen)也很(hen)(hen)(hen)小，而(er)且沒有(you)(you)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)具有(you)(you)的干擾與噪音。但是它的缺點是需要(yao)龐(pang)大(da)而(er)笨重的變壓(ya)器，所(suo)需的濾(lv)波電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容的體積(ji)和重量也相當大(da)，而(er)且電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)反饋(kui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路是工(gong)作(zuo)在(zai)線性(xing)狀態，調(diao)整管上(shang)有(you)(you)一定的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，在(zai)輸(shu)出較大(da)工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)時，致使調(diao)整管的功耗太大(da)，轉換效(xiao)率低，還要(yao)安(an)裝(zhuang)很(hen)(hen)(hen)大(da)的散熱片。這種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)不(bu)適合計算機等(deng)設備的需要(yao)，將(jiang)逐步被開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)所(suo)取代(dai)。
二、開(kai)關電源的(de)原理(li)：
開(kai)關電源(yuan)主要包括(kuo)輸入電網濾波(bo)器(qi)、輸入整流濾波(bo)器(qi)、逆變(bian)器(qi)、輸出整流濾波(bo)器(qi)、控(kong)制電路(lu)、保(bao)護(hu)電路(lu)。它們的功能(neng)是：
1、輸入(ru)電(dian)網(wang)濾波器：消(xiao)除(chu)來自電(dian)網(wang)，如電(dian)動機的(de)啟動、電(dian)器的(de)開(kai)(kai)關、雷擊等(deng)產生的(de)干擾(rao)，同時(shi)也防止開(kai)(kai)關電(dian)源產生的(de)高頻噪聲向電(dian)網(wang)擴散。
2、輸入整(zheng)流濾(lv)波器：將電網輸入電壓進行整(zheng)流濾(lv)波，為變換器提(ti)供直流電壓。
3、逆變(bian)器：是開關(guan)電源的(de)關(guan)鍵部(bu)分。它(ta)把直(zhi)流電壓(ya)變(bian)換成高頻(pin)交流電壓(ya)，并(bing)且起到將輸(shu)出部(bu)分與輸(shu)入(ru)電網隔離的(de)作用(yong)。
4、輸出整流濾波(bo)器(qi)：將(jiang)變換器(qi)輸出的(de)高(gao)頻交流電壓整流濾波(bo)得(de)到(dao)需要的(de)直流電壓，同(tong)時還防止高(gao)頻噪(zao)聲對負載的(de)干擾。
5、控制(zhi)電(dian)路：檢測輸(shu)出直流電(dian)壓，并將其(qi)與基準電(dian)壓比較，進行放大。調制(zhi)振蕩器的脈沖寬度，從(cong)而(er)控制(zhi)變換器以保(bao)持輸(shu)出電(dian)壓的穩定。
6、保護(hu)電(dian)路：當開關電(dian)源發生過(guo)電(dian)壓、過(guo)電(dian)流短路時(shi)，保護(hu)電(dian)路使開關電(dian)源停止工(gong)作(zuo)以保護(hu)負載和電(dian)源本身。
開關電(dian)(dian)源(yuan)是將(jiang)交流(liu)電(dian)(dian)先整(zheng)流(liu)成直流(liu)電(dian)(dian)，在將(jiang)直流(liu)逆(ni)變(bian)成交流(liu)電(dian)(dian)，在整(zheng)流(liu)輸(shu)出成所需要的(de)直流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)。這樣(yang)開關電(dian)(dian)源(yuan)省去下線性電(dian)(dian)源(yuan)中的(de)變(bian)壓(ya)器，以(yi)及電(dian)(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)電(dian)(dian)路(lu)。而(er)開關電(dian)(dian)源(yuan)中的(de)逆(ni)變(bian)電(dian)(dian)路(lu)完全是數字調(diao)整(zheng)，同樣(yang)能達到非常高的(de)調(diao)整(zheng)精度。
開關電源的(de)主要優點：
體積(ji)(ji)小(xiao)、重量(liang)輕(體積(ji)(ji)和重量(liang)只有線性(xing)(xing)電(dian)源(yuan)的(de)20～30%)、效(xiao)率高(gao)(一般為(wei)60～70%，而(er)線性(xing)(xing)電(dian)源(yuan)只有30～40%)、自身抗干(gan)擾性(xing)(xing)強(qiang)、輸出電(dian)壓(ya)范圍寬、模塊化(hua)。
開關電源(yuan)的主(zhu)要缺點(dian)：
由于(yu)逆(ni)變電路中會(hui)產生(sheng)高頻電壓，對周(zhou)圍設備有一(yi)定(ding)的干擾。需要良好(hao)的屏蔽及接(jie)地
開關電(dian)(dian)源就是(shi)用(yong)通(tong)過(guo)電(dian)(dian)路控制開關管進行高(gao)(gao)(gao)速的(de)(de)道通(tong)與(yu)截止(zhi).將(jiang)(jiang)直流(liu)電(dian)(dian)轉(zhuan)化為高(gao)(gao)(gao)頻(pin)率的(de)(de)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)提供給變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)進行變(bian)(bian)(bian)壓，從而(er)產生所(suo)需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)一組或(huo)多組電(dian)(dian)壓!轉(zhuan)華為高(gao)(gao)(gao)頻(pin)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)的(de)(de)原因是(shi)高(gao)(gao)(gao)頻(pin)交(jiao)流(liu)在變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)變(bian)(bian)(bian)壓電(dian)(dian)路中的(de)(de)效率要(yao)(yao)比50Hz高(gao)(gao)(gao)很(hen)多.所(suo)以(yi)開關變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)可(ke)以(yi)做的(de)(de)很(hen)小，而(er)且工作時不是(shi)很(hen)熱!!成本很(hen)低.如果不將(jiang)(jiang)50Hz變(bian)(bian)(bian)為高(gao)(gao)(gao)頻(pin)那開關電(dian)(dian)源就沒有(you)意(yi)義!!開關變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)也不神(shen)秘.就是(shi)一個普通(tong)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)!這就是(shi)開關電(dian)(dian)源。
開(kai)關電(dian)源，是通過(guo)電(dian)子技術實現(xian)的，主要環節：整流(liu)成直流(liu)電(dian)——逆變成所需電(dian)壓(ya)的交流(liu)電(dian)(主要來調整電(dian)壓(ya))——再經過(guo)整流(liu)成直流(liu)電(dian)壓(ya)輸出。
開關電源的結(jie)構中由于(yu)中間(jian)沒有(you)(you)變壓(ya)器和散熱(re)片，因而體(ti)積非常小。同時，開關電源內部都是(shi)電子元件，效率(lv)高、發熱(re)小。雖然，具有(you)(you)電磁干擾等缺點，但現在的屏蔽技(ji)術已經(jing)非常到位。
開(kai)(kai)關(guan)電源大體可(ke)以分為隔(ge)(ge)離和非(fei)隔(ge)(ge)離兩種,隔(ge)(ge)離型的必定有開(kai)(kai)關(guan)變壓器,而非(fei)隔(ge)(ge)離的未必一(yi)定有。
簡單地說,開關(guan)電(dian)源的工作原理是:
1.交流電源輸入(ru)經(jing)整(zheng)流濾波(bo)成直流;
2.通(tong)過高頻PWM(脈沖寬度(du)調制(zhi))信號控制(zhi)開(kai)關管,將那個直(zhi)流加(jia)到開(kai)關變壓器(qi)初級(ji)上;
3.開關變壓(ya)(ya)器次級感應出(chu)高(gao)頻電壓(ya)(ya),經整流濾波供給負載;
4.輸出部分(fen)通(tong)過一定(ding)的(de)電路(lu)反饋給控(kong)制電路(lu),控(kong)制PWM占空比,以達到穩定(ding)輸出的(de)目的(de).
交流電(dian)源(yuan)輸(shu)入時一般(ban)要(yao)經過厄流圈(quan)一類的(de)(de)(de)東西(xi),過濾(lv)掉電(dian)網(wang)上的(de)(de)(de)干擾,同(tong)時也過濾(lv)掉電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)(de)(de)干擾;在功率(lv)相同(tong)時,開(kai)關(guan)頻率(lv)越(yue)高,開(kai)關(guan)變壓器的(de)(de)(de)體積就越(yue)小(xiao),但(dan)對(dui)開(kai)關(guan)管的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)就越(yue)高;開(kai)關(guan)變壓器的(de)(de)(de)次級可(ke)(ke)以有多(duo)(duo)個(ge)繞組(zu)或一個(ge)繞組(zu)有多(duo)(duo)個(ge)抽頭,以得到需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)輸(shu)出;一般(ban)還應該增加一些保護電(dian)路(lu),比如空(kong)載、短路(lu)等保護,否則可(ke)(ke)能(neng)會燒毀開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)。
以(yi)上說的就是(shi)開(kai)關電源的大致工作(zuo)原理。
其實(shi)現在已經有了(le)集成度非常高的(de)專用芯(xin)片,可(ke)以使外圍(wei)電(dian)路非常簡單(dan),甚至做(zuo)到免調試。
例如TOP系(xi)列的(de)開(kai)(kai)關電源(yuan)芯片(或(huo)稱模(mo)塊),只要配(pei)合一些阻(zu)容元件,和一個開(kai)(kai)關變壓器(qi),就可以做成一個基本的(de)開(kai)(kai)關電源(yuan)。
開關(guan)電(dian)源&線性(xing)電(dian)源
開(kai)關(guan)電源(yuan)的主要(yao)工(gong)作原理(li)就(jiu)(jiu)是上(shang)橋和下橋的Mos管輪(lun)流導通，首先電流通過(guo)上(shang)橋Mos管流入，利用線(xian)圈的存儲功能(neng)，將(jiang)電能(neng)集聚在(zai)線(xian)圈中，最(zui)后關(guan)閉上(shang)橋Mos管，打開(kai)下橋的Mos管，線(xian)圈和電容持續給(gei)外部供電。然后又關(guan)閉下橋Mos管，再打開(kai)上(shang)橋讓電流進入，就(jiu)(jiu)這(zhe)樣重復進行(xing)，因(yin)為(wei)要(yao)輪(lun)流開(kai)關(guan)Mos管，所以稱(cheng)為(wei)開(kai)關(guan)電源(yuan)。
而線性電源(yuan)就不(bu)一(yi)樣了(le)，由于沒有開關(guan)介入，使(shi)得上水(shui)管(guan)一(yi)直(zhi)在放水(shui)，如果(guo)有多(duo)的(de)，就會漏出(chu)來，這就是(shi)我們經(jing)常(chang)看到的(de)某些線性電源(yuan)的(de)Mos管(guan)發熱(re)(re)量(liang)很大，用(yong)不(bu)完的(de)電能(neng)，全(quan)部轉換成(cheng)了(le)熱(re)(re)能(neng)。從(cong)這個角度來看，線性電源(yuan)的(de)轉換效率就非常(chang)低了(le)，而且熱(re)(re)量(liang)高的(de)時候，元件的(de)壽命勢必要下降，影(ying)響最(zui)終(zhong)的(de)使(shi)用(yong)效果(guo) 。
開關電(dian)源和線性電(dian)源的(de)區別主要(yao)是他(ta)們(men)的(de)工作方式。
線性(xing)電(dian)源功(gong)率(lv)(lv)器(qi)件工(gong)作在線性(xing)狀態(tai)，也(ye)就(jiu)是(shi)說他(ta)一用起來功(gong)率(lv)(lv)器(qi)件就(jiu)是(shi)一直在工(gong)作，所以(yi)也(ye)就(jiu)導致他(ta)的(de)工(gong)作效率(lv)(lv)低(di)，一般在50%~60%，還得(de)說他(ta)是(shi)很好的(de)線性(xing)電(dian)源。線性(xing)電(dian)源的(de)工(gong)作方式(shi)，使他(ta)從高(gao)壓(ya)(ya)變低(di)壓(ya)(ya)必須有將壓(ya)(ya)裝置(zhi)，一般的(de)都是(shi)變壓(ya)(ya)器(qi)，也(ye)有別(bie)的(de)像(xiang)KX電(dian)源，再經過(guo)整(zheng)流(liu)輸出直流(liu)電(dian)壓(ya)(ya)。這樣一來他(ta)的(de)體積也(ye)就(jiu)很大，笨重，效率(lv)(lv)低(di)、發熱量也(ye)大。他(ta)也(ye)有他(ta)的(de)優點：紋波小，調(diao)整(zheng)率(lv)(lv)好，對外干(gan)擾小。適合用與模擬(ni)電(dian)路，各類放大器(qi)等。
開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)器件工作在(zai)開關(guan)(guan)(guan)狀(zhuang)態，(一(yi)(yi)開一(yi)(yi)關(guan)(guan)(guan)，一(yi)(yi)開一(yi)(yi)關(guan)(guan)(guan)，頻(pin)(pin)率(lv)非常(chang)快，一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)平板開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)頻(pin)(pin)率(lv)在(zai)100~200KHz，模塊電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)300～500KHZ).這(zhe)樣他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)損耗就小，效率(lv)也就高(gao)，對變(bian)壓器也有(you)了(le)要求，要用高(gao)磁導率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)材料來做.有(you)點墨跡了(le)，他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)壓器就是一(yi)(yi)個(ge)字小.效率(lv)80%～90%吧.據說美國最(zui)好的(de)(de)(de)(de)(de)VICOR模塊高(gao)達99%.開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)高(gao)體(ti)積小，但是和線性電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)比(bi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)紋(wen)波，電(dian)壓電(dian)流調整率(lv)就有(you)折扣了(le) 。
線性電源，開關電源區(qu)別
線性電(dian)源的(de)調(diao)整管工(gong)作(zuo)在放大狀(zhuang)態，因而發熱(re)量大，效率低(di)(35%左右)，需要(yao)(yao)加體積(ji)龐(pang)大的(de)散(san)熱(re)片，而且(qie)還(huan)需要(yao)(yao)同樣也(ye)是大體積(ji)的(de)工(gong)頻(pin)變壓(ya)器，當要(yao)(yao)制(zhi)作(zuo)多組電(dian)壓(ya)輸出時變壓(ya)器會更龐(pang)大。
開(kai)關電源(yuan)(yuan)的(de)調整管工作(zuo)在飽(bao)和和截至(zhi)狀態，因(yin)而發熱(re)量小，效(xiao)率(lv)高(gao)(75%以(yi)上(shang))而且省掉了大(da)體積的(de)變壓(ya)器。但開(kai)關電源(yuan)(yuan)輸(shu)出(chu)的(de)直流(liu)上(shang)面會疊加較大(da)的(de)紋(wen)(wen)波(bo)(50mV at 5V output typical)，在輸(shu)出(chu)端并接穩壓(ya)二極管可(ke)(ke)以(yi)改善，另外由于(yu)開(kai)關管工作(zuo)是會產生(sheng)很大(da)的(de)尖(jian)峰脈(mo)沖(chong)干擾，也需要在電路中(zhong)串連磁珠加以(yi)改善。相對(dui)而言(yan)線性電源(yuan)(yuan)就(jiu)沒有以(yi)上(shang)缺(que)陷，它的(de)紋(wen)(wen)波(bo)可(ke)(ke)以(yi)做的(de)很小(5mV以(yi)下(xia))。
對于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源效率和(he)安裝體(ti)積有要求的(de)地方(fang)用(yong)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源為佳，對于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁干擾和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源純凈性(xing)有要求的(de)地方(fang)(例如(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容漏電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)檢測)多選用(yong)線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源。另外(wai)當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路中需要作隔(ge)離的(de)時候現在(zai)多數用(yong)DC-DC來(lai)做對隔(ge)離部分供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(DC-DC從其工作原理上來(lai)說就是開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源)。還有，開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源中用(yong)到的(de)高頻變壓器可(ke)能(neng)繞(rao)制(zhi)起(qi)來(lai)比較麻煩
開(kai)關(guan)電(dian)源和線性電(dian)源在內(nei)(nei)部(bu)結構(gou)上(shang)是(shi)完(wan)全不(bu)一樣的(de)，開(kai)關(guan)電(dian)源顧(gu)名思義(yi)有(you)開(kai)關(guan)動作，它利用(yong)(yong)變占空比(bi)或變頻的(de)方法實現不(bu)同的(de)電(dian)壓，實現較(jiao)(jiao)為復雜，最大的(de)優點(dian)是(shi)高(gao)效(xiao)率，一般在90%以(yi)上(shang)，缺(que)點(dian)是(shi)文(wen)波(bo)和開(kai)關(guan)噪聲較(jiao)(jiao)大，適用(yong)(yong)于(yu)對(dui)文(wen)波(bo)和噪聲要求不(bu)高(gao)的(de)場(chang)合(he);而線性電(dian)源沒有(you)開(kai)關(guan)動作，屬(shu)于(yu)連續(xu)模擬控(kong)制，內(nei)(nei)部(bu)結構(gou)相對(dui)簡單，芯片面積也較(jiao)(jiao)小(xiao)，成本較(jiao)(jiao)低，優點(dian)是(shi)成本低，文(wen)波(bo)噪聲小(xiao)，最大的(de)缺(que)點(dian)是(shi)效(xiao)率低。它們(men)各(ge)有(you)有(you)缺(que)點(dian)在應用(yong)(yong)上(shang)互補共(gong)存!
一(yi)、線性電源的原理：
線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)主要(yao)包括工(gong)頻變壓(ya)器、輸(shu)出整流(liu)(liu)濾(lv)波器、控制(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路、保護電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路等(deng)。 線性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)是先將(jiang)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)經過變壓(ya)器變壓(ya)，再(zai)經過整流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路整流(liu)(liu)濾(lv)波得到(dao)(dao)未穩定的直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，要(yao)達到(dao)(dao)高(gao)精度的直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，必須(xu)經過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)反饋(kui)調(diao)整輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，這種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)技(ji)術很(hen)(hen)(hen)成(cheng)熟，可以達到(dao)(dao)很(hen)(hen)(hen)高(gao)的穩定度，波紋(wen)也很(hen)(hen)(hen)小，而(er)且沒有(you)(you)開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)具有(you)(you)的干擾與噪音。但是它的缺點是需要(yao)龐(pang)大(da)而(er)笨重的變壓(ya)器，所(suo)需的濾(lv)波電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容的體積(ji)和重量也相當大(da)，而(er)且電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)反饋(kui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路是工(gong)作(zuo)在(zai)線性(xing)狀態，調(diao)整管上(shang)有(you)(you)一定的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，在(zai)輸(shu)出較大(da)工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)時，致使調(diao)整管的功耗太大(da)，轉換效(xiao)率低，還要(yao)安(an)裝(zhuang)很(hen)(hen)(hen)大(da)的散熱片。這種(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)不(bu)適合計算機等(deng)設備的需要(yao)，將(jiang)逐步被開關(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)所(suo)取代(dai)。
二、開(kai)關電源的(de)原理(li)：
開(kai)關電源(yuan)主要包括(kuo)輸入電網濾波(bo)器(qi)、輸入整流濾波(bo)器(qi)、逆變(bian)器(qi)、輸出整流濾波(bo)器(qi)、控(kong)制電路(lu)、保(bao)護(hu)電路(lu)。它們的功能(neng)是：
1、輸入(ru)電(dian)網(wang)濾波器：消(xiao)除(chu)來自電(dian)網(wang)，如電(dian)動機的(de)啟動、電(dian)器的(de)開(kai)(kai)關、雷擊等(deng)產生的(de)干擾(rao)，同時(shi)也防止開(kai)(kai)關電(dian)源產生的(de)高頻噪聲向電(dian)網(wang)擴散。
2、輸入整(zheng)流濾(lv)波器：將電網輸入電壓進行整(zheng)流濾(lv)波，為變換器提(ti)供直流電壓。
3、逆變(bian)器：是開關(guan)電源的(de)關(guan)鍵部(bu)分。它(ta)把直(zhi)流電壓(ya)變(bian)換成高頻(pin)交流電壓(ya)，并(bing)且起到將輸(shu)出部(bu)分與輸(shu)入(ru)電網隔離的(de)作用(yong)。
4、輸出整流濾波(bo)器(qi)：將(jiang)變換器(qi)輸出的(de)高(gao)頻交流電壓整流濾波(bo)得(de)到(dao)需要的(de)直流電壓，同(tong)時還防止高(gao)頻噪(zao)聲對負載的(de)干擾。
5、控制(zhi)電(dian)路：檢測輸(shu)出直流電(dian)壓，并將其(qi)與基準電(dian)壓比較，進行放大。調制(zhi)振蕩器的脈沖寬度，從(cong)而(er)控制(zhi)變換器以保(bao)持輸(shu)出電(dian)壓的穩定。
6、保護(hu)電(dian)路：當開關電(dian)源發生過(guo)電(dian)壓、過(guo)電(dian)流短路時(shi)，保護(hu)電(dian)路使開關電(dian)源停止工(gong)作(zuo)以保護(hu)負載和電(dian)源本身。
開關電(dian)(dian)源(yuan)是將(jiang)交流(liu)電(dian)(dian)先整(zheng)流(liu)成直流(liu)電(dian)(dian)，在將(jiang)直流(liu)逆(ni)變(bian)成交流(liu)電(dian)(dian)，在整(zheng)流(liu)輸(shu)出成所需要的(de)直流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)。這樣(yang)開關電(dian)(dian)源(yuan)省去下線性電(dian)(dian)源(yuan)中的(de)變(bian)壓(ya)器，以(yi)及電(dian)(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)電(dian)(dian)路(lu)。而(er)開關電(dian)(dian)源(yuan)中的(de)逆(ni)變(bian)電(dian)(dian)路(lu)完全是數字調(diao)整(zheng)，同樣(yang)能達到非常高的(de)調(diao)整(zheng)精度。
開關電源的(de)主要優點：
體積(ji)(ji)小(xiao)、重量(liang)輕(體積(ji)(ji)和重量(liang)只有線性(xing)(xing)電(dian)源(yuan)的(de)20～30%)、效(xiao)率高(gao)(一般為(wei)60～70%，而(er)線性(xing)(xing)電(dian)源(yuan)只有30～40%)、自身抗干(gan)擾性(xing)(xing)強(qiang)、輸出電(dian)壓(ya)范圍寬、模塊化(hua)。
開關電源(yuan)的主(zhu)要缺點(dian)：
由于(yu)逆(ni)變電路中會(hui)產生(sheng)高頻電壓，對周(zhou)圍設備有一(yi)定(ding)的干擾。需要良好(hao)的屏蔽及接(jie)地
開關電(dian)(dian)源就是(shi)用(yong)通(tong)過(guo)電(dian)(dian)路控制開關管進行高(gao)(gao)(gao)速的(de)(de)道通(tong)與(yu)截止(zhi).將(jiang)(jiang)直流(liu)電(dian)(dian)轉(zhuan)化為高(gao)(gao)(gao)頻(pin)率的(de)(de)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)提供給變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)進行變(bian)(bian)(bian)壓，從而(er)產生所(suo)需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)一組或(huo)多組電(dian)(dian)壓!轉(zhuan)華為高(gao)(gao)(gao)頻(pin)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)的(de)(de)原因是(shi)高(gao)(gao)(gao)頻(pin)交(jiao)流(liu)在變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)變(bian)(bian)(bian)壓電(dian)(dian)路中的(de)(de)效率要(yao)(yao)比50Hz高(gao)(gao)(gao)很(hen)多.所(suo)以(yi)開關變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)可(ke)以(yi)做的(de)(de)很(hen)小，而(er)且工作時不是(shi)很(hen)熱!!成本很(hen)低.如果不將(jiang)(jiang)50Hz變(bian)(bian)(bian)為高(gao)(gao)(gao)頻(pin)那開關電(dian)(dian)源就沒有(you)意(yi)義!!開關變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)也不神(shen)秘.就是(shi)一個普通(tong)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)!這就是(shi)開關電(dian)(dian)源。
開(kai)關電(dian)源，是通過(guo)電(dian)子技術實現(xian)的，主要環節：整流(liu)成直流(liu)電(dian)——逆變成所需電(dian)壓(ya)的交流(liu)電(dian)(主要來調整電(dian)壓(ya))——再經過(guo)整流(liu)成直流(liu)電(dian)壓(ya)輸出。
開關電源的結(jie)構中由于(yu)中間(jian)沒有(you)(you)變壓(ya)器和散熱(re)片，因而體(ti)積非常小。同時，開關電源內部都是(shi)電子元件，效率(lv)高、發熱(re)小。雖然，具有(you)(you)電磁干擾等缺點，但現在的屏蔽技(ji)術已經(jing)非常到位。
開(kai)(kai)關(guan)電源大體可(ke)以分為隔(ge)(ge)離和非(fei)隔(ge)(ge)離兩種,隔(ge)(ge)離型的必定有開(kai)(kai)關(guan)變壓器,而非(fei)隔(ge)(ge)離的未必一(yi)定有。
簡單地說,開關(guan)電(dian)源的工作原理是:
1.交流電源輸入(ru)經(jing)整(zheng)流濾波(bo)成直流;
2.通(tong)過高頻PWM(脈沖寬度(du)調制(zhi))信號控制(zhi)開(kai)關管,將那個直(zhi)流加(jia)到開(kai)關變壓器(qi)初級(ji)上;
3.開關變壓(ya)(ya)器次級感應出(chu)高(gao)頻電壓(ya)(ya),經整流濾波供給負載;
4.輸出部分(fen)通(tong)過一定(ding)的(de)電路(lu)反饋給控(kong)制電路(lu),控(kong)制PWM占空比,以達到穩定(ding)輸出的(de)目的(de).
交流電(dian)源(yuan)輸(shu)入時一般(ban)要(yao)經過厄流圈(quan)一類的(de)(de)(de)東西(xi),過濾(lv)掉電(dian)網(wang)上的(de)(de)(de)干擾,同(tong)時也過濾(lv)掉電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)(de)(de)干擾;在功率(lv)相同(tong)時,開(kai)關(guan)頻率(lv)越(yue)高,開(kai)關(guan)變壓器的(de)(de)(de)體積就越(yue)小(xiao),但(dan)對(dui)開(kai)關(guan)管的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)就越(yue)高;開(kai)關(guan)變壓器的(de)(de)(de)次級可(ke)(ke)以有多(duo)(duo)個(ge)繞組(zu)或一個(ge)繞組(zu)有多(duo)(duo)個(ge)抽頭,以得到需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)輸(shu)出;一般(ban)還應該增加一些保護電(dian)路(lu),比如空(kong)載、短路(lu)等保護,否則可(ke)(ke)能(neng)會燒毀開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)。
以(yi)上說的就是(shi)開(kai)關電源的大致工作(zuo)原理。
其實(shi)現在已經有了(le)集成度非常高的(de)專用芯(xin)片,可(ke)以使外圍(wei)電(dian)路非常簡單(dan),甚至做(zuo)到免調試。
例如TOP系(xi)列的(de)開(kai)(kai)關電源(yuan)芯片(或(huo)稱模(mo)塊),只要配(pei)合一些阻(zu)容元件,和一個開(kai)(kai)關變壓器(qi),就可以做成一個基本的(de)開(kai)(kai)關電源(yuan)。
開關(guan)電(dian)源&線性(xing)電(dian)源
開(kai)關(guan)電源(yuan)的主要(yao)工(gong)作原理(li)就(jiu)(jiu)是上(shang)橋和下橋的Mos管輪(lun)流導通，首先電流通過(guo)上(shang)橋Mos管流入，利用線(xian)圈的存儲功能(neng)，將(jiang)電能(neng)集聚在(zai)線(xian)圈中，最(zui)后關(guan)閉上(shang)橋Mos管，打開(kai)下橋的Mos管，線(xian)圈和電容持續給(gei)外部供電。然后又關(guan)閉下橋Mos管，再打開(kai)上(shang)橋讓電流進入，就(jiu)(jiu)這(zhe)樣重復進行(xing)，因(yin)為(wei)要(yao)輪(lun)流開(kai)關(guan)Mos管，所以稱(cheng)為(wei)開(kai)關(guan)電源(yuan)。
而線性電源(yuan)就不(bu)一(yi)樣了(le)，由于沒有開關(guan)介入，使(shi)得上水(shui)管(guan)一(yi)直(zhi)在放水(shui)，如果(guo)有多(duo)的(de)，就會漏出(chu)來，這就是(shi)我們經(jing)常(chang)看到的(de)某些線性電源(yuan)的(de)Mos管(guan)發熱(re)(re)量(liang)很大，用(yong)不(bu)完的(de)電能(neng)，全(quan)部轉換成(cheng)了(le)熱(re)(re)能(neng)。從(cong)這個角度來看，線性電源(yuan)的(de)轉換效率就非常(chang)低了(le)，而且熱(re)(re)量(liang)高的(de)時候，元件的(de)壽命勢必要下降，影(ying)響最(zui)終(zhong)的(de)使(shi)用(yong)效果(guo) 。
開關電(dian)源和線性電(dian)源的(de)區別主要(yao)是他(ta)們(men)的(de)工作方式。
線性(xing)電(dian)源功(gong)率(lv)(lv)器(qi)件工(gong)作在線性(xing)狀態(tai)，也(ye)就(jiu)是(shi)說他(ta)一用起來功(gong)率(lv)(lv)器(qi)件就(jiu)是(shi)一直在工(gong)作，所以(yi)也(ye)就(jiu)導致他(ta)的(de)工(gong)作效率(lv)(lv)低(di)，一般在50%~60%，還得(de)說他(ta)是(shi)很好的(de)線性(xing)電(dian)源。線性(xing)電(dian)源的(de)工(gong)作方式(shi)，使他(ta)從高(gao)壓(ya)(ya)變低(di)壓(ya)(ya)必須有將壓(ya)(ya)裝置(zhi)，一般的(de)都是(shi)變壓(ya)(ya)器(qi)，也(ye)有別(bie)的(de)像(xiang)KX電(dian)源，再經過(guo)整(zheng)流(liu)輸出直流(liu)電(dian)壓(ya)(ya)。這樣一來他(ta)的(de)體積也(ye)就(jiu)很大，笨重，效率(lv)(lv)低(di)、發熱量也(ye)大。他(ta)也(ye)有他(ta)的(de)優點：紋波小，調(diao)整(zheng)率(lv)(lv)好，對外干(gan)擾小。適合用與模擬(ni)電(dian)路，各類放大器(qi)等。
開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)器件工作在(zai)開關(guan)(guan)(guan)狀(zhuang)態，(一(yi)(yi)開一(yi)(yi)關(guan)(guan)(guan)，一(yi)(yi)開一(yi)(yi)關(guan)(guan)(guan)，頻(pin)(pin)率(lv)非常(chang)快，一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)平板開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)頻(pin)(pin)率(lv)在(zai)100~200KHz，模塊電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)300～500KHZ).這(zhe)樣他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)損耗就小，效率(lv)也就高(gao)，對變(bian)壓器也有(you)了(le)要求，要用高(gao)磁導率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)材料來做.有(you)點墨跡了(le)，他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)壓器就是一(yi)(yi)個(ge)字小.效率(lv)80%～90%吧.據說美國最(zui)好的(de)(de)(de)(de)(de)VICOR模塊高(gao)達99%.開關(guan)(guan)(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)高(gao)體(ti)積小，但是和線性電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)比(bi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)紋(wen)波，電(dian)壓電(dian)流調整率(lv)就有(you)折扣了(le) 。
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