你需要了解的開關(guān)電源知識都在這里
2017-5-8 9:12:53??????點(diǎn)擊：
開關(guān)電源的定義
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關(guān)電源的電路組成
從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括：
1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。
2、整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。
開關(guān)電源的電路圖詳細(xì)解析和開關(guān)電源的特點(diǎn)和應(yīng)用
3、逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
二、控制電路
一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的資料，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。
三、檢測電路
除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表資料。
四、輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。
開關(guān)控制穩(wěn)壓原理
開關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL，在整個(gè)開關(guān)接通期間，電源E向負(fù)載提供能量;當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢?，輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關(guān)接通時(shí)將一部份能量儲存起來，在開關(guān)斷開時(shí)，向負(fù)載釋放。
開關(guān)電源可以通過高頻開關(guān)模式很好的解決這一問題。對于高頻開關(guān)電源而言，AC輸入電壓可以在進(jìn)入變壓器之前升壓（升壓前一般是50-60 KHz）。隨著輸入電壓的升高，變壓器以及電容等元器件的個(gè)頭就不用像線性電源那么的大。這種高頻開關(guān)電源正是我們的個(gè)人PC以及像VCR錄像機(jī)這樣的設(shè)備所需要的。需要說明的是，我們經(jīng)常所說的“開關(guān)電源”其實(shí)是“高頻開關(guān)電源”的縮寫形式，和電源本身的關(guān)閉和開啟式?jīng)]有任何關(guān)系的。
事實(shí)上，終端用戶的PC的電源采用的是一種更為優(yōu)化的方案：閉回路系統(tǒng)（closed loop system）——負(fù)責(zé)控制開關(guān)管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號，然后根據(jù)PC的功耗來增加或者降低某一周期內(nèi)的電壓的頻率以便能夠適應(yīng)電源的變壓器（這個(gè)方法稱作PWM，Pulse Width ModulaTIon，脈沖寬度調(diào)制）。所以說，開關(guān)電源可以根據(jù)與之相連的耗電設(shè)備的功耗的大小來自我調(diào)整，從而可以讓變壓器以及其他的元器件帶走更少量的能量，而且降低發(fā)熱量。
寫在最后的話-關(guān)于線性電源
盡管說線性電源非常適合為低功耗設(shè)備供電，比如說無繩電話、PlayStaTIon/Wii/Xbox等游戲主機(jī)等等，但是對于高功耗設(shè)備而言，線性電源將會力不從心。
對于線性電源而言，其內(nèi)部電容以及變壓器的大小和AC市電的頻率成反比：也即說如果輸入市電的頻率越低時(shí)，線性電源就需要越大的電容和變壓器，反之亦然。由于當(dāng)前一直采用的是60Hz（有些國家是50Hz）頻率的AC市電，這是一個(gè)相對較低的頻率，所以其變壓器以及電容的個(gè)頭往往都相對比較大。此外，AC市電的浪涌越大，線性電源的變壓器的個(gè)頭就越大。
由此可見，對于個(gè)人PC領(lǐng)域而言，制造一臺線性電源將會是一件瘋狂的舉動(dòng)，因?yàn)樗捏w積將會非常大、重量也會非常的重。所以說個(gè)人PC用戶并不適合用線性電源。
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關(guān)電源的電路組成
開關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。
從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括：
1、輸入濾波器：其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。
2、整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。
開關(guān)電源的電路圖詳細(xì)解析和開關(guān)電源的特點(diǎn)和應(yīng)用
3、逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。
二、控制電路
一方面從輸出端取樣，經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達(dá)到輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的資料，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。
三、檢測電路
除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外，還提供各種顯示儀表資料。
四、輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。
開關(guān)控制穩(wěn)壓原理
開關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)K接通時(shí)，輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL，在整個(gè)開關(guān)接通期間，電源E向負(fù)載提供能量;當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，輸入電源E便中斷了能量的提供?？梢?，輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的，為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供，開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置，在開關(guān)接通時(shí)將一部份能量儲存起來，在開關(guān)斷開時(shí)，向負(fù)載釋放。
開關(guān)電源可以通過高頻開關(guān)模式很好的解決這一問題。對于高頻開關(guān)電源而言，AC輸入電壓可以在進(jìn)入變壓器之前升壓（升壓前一般是50-60 KHz）。隨著輸入電壓的升高，變壓器以及電容等元器件的個(gè)頭就不用像線性電源那么的大。這種高頻開關(guān)電源正是我們的個(gè)人PC以及像VCR錄像機(jī)這樣的設(shè)備所需要的。需要說明的是，我們經(jīng)常所說的“開關(guān)電源”其實(shí)是“高頻開關(guān)電源”的縮寫形式，和電源本身的關(guān)閉和開啟式?jīng)]有任何關(guān)系的。
事實(shí)上，終端用戶的PC的電源采用的是一種更為優(yōu)化的方案：閉回路系統(tǒng)（closed loop system）——負(fù)責(zé)控制開關(guān)管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號，然后根據(jù)PC的功耗來增加或者降低某一周期內(nèi)的電壓的頻率以便能夠適應(yīng)電源的變壓器（這個(gè)方法稱作PWM，Pulse Width ModulaTIon，脈沖寬度調(diào)制）。所以說，開關(guān)電源可以根據(jù)與之相連的耗電設(shè)備的功耗的大小來自我調(diào)整，從而可以讓變壓器以及其他的元器件帶走更少量的能量，而且降低發(fā)熱量。
寫在最后的話-關(guān)于線性電源
盡管說線性電源非常適合為低功耗設(shè)備供電，比如說無繩電話、PlayStaTIon/Wii/Xbox等游戲主機(jī)等等，但是對于高功耗設(shè)備而言，線性電源將會力不從心。
對于線性電源而言，其內(nèi)部電容以及變壓器的大小和AC市電的頻率成反比：也即說如果輸入市電的頻率越低時(shí)，線性電源就需要越大的電容和變壓器，反之亦然。由于當(dāng)前一直采用的是60Hz（有些國家是50Hz）頻率的AC市電，這是一個(gè)相對較低的頻率，所以其變壓器以及電容的個(gè)頭往往都相對比較大。此外，AC市電的浪涌越大，線性電源的變壓器的個(gè)頭就越大。
由此可見，對于個(gè)人PC領(lǐng)域而言，制造一臺線性電源將會是一件瘋狂的舉動(dòng)，因?yàn)樗捏w積將會非常大、重量也會非常的重。所以說個(gè)人PC用戶并不適合用線性電源。
反觀線性電源，它的設(shè)計(jì)理念就是功率至上，即便負(fù)載電路并不需要很大電流。這樣做的后果就是所有元件即便非必要的時(shí)候也工作在滿負(fù)荷下，結(jié)果產(chǎn)生高很多的熱量。
線性電源波形圖
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