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開關電源具有哪些優勢

發布日期:2019-07-10 00:00 來源: 點擊:

開關模式電源又称交换式電源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是電源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。
开关電源的優勢
开关電源的输入多半是交流電源(例如市电)或是直流電源,而输出多半是需要直流電源的设备,例如个人电脑,而开关電源就进行两者之间电压及电流的转换。
开关電源不同于线性電源,开关電源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,产生废热较少。理想上,开关電源本身是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的,线性電源在产生输出电压的过程中,晶体管工作在放大区,本身也会消耗电能。
开关電源的高转换效率是其一大优点,而且因为开关電源工作频率高,可以使用小尺寸、轻重量的变压器,因此开关電源也会比线性電源的尺寸要小,重量也会比较轻。
若電源的高效率、体积及重量是考虑重点时,开关電源比线性電源要好。不过开关電源比较复杂,内部晶体管会频繁切换,若切换电流尚加以处理,可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备,而且若开关電源没有特别设计,其電源功率因数可能不高。
开关電源的组成部分
开关電源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助電源四大部份组成。
1、主電路
冲击电流限幅:限制接通電源瞬间输入侧的冲击电流。
輸入濾波器:其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機産生的雜波反饋回電網。
整流与滤波:将电网交流電源直接整流为较平滑的直流电。
逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关電源的核心部分。
输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流電源。
2、控制電路
一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对電源进行各种保护措施。
3、檢測電路
提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。
4、辅助電源
实现電源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
目前工程师在开关電源技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关電源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关電源可分为AC/DC和DC/DC两大类。
开关電源正在走向大众化,微型化。开关電源将逐步取代变压器在生活中的所有应用,低功率微型开关電源的应用要首先体现在,数显表、智能电表、亚洲五月六月丁香缴情充电器等方面。现阶段国家在大力推广智能电网建设,对电能表的要求大幅提高,开关電源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。

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