什么叫開關電源？

如今隨著電力(li)電子技術(shu)的開放(fang)和發(fa)(fa)展(zhan)創新，使得(de)開關電源(yuan)(yuan)技術(shu)也在不(bu)斷地(di)發(fa)(fa)展(zhan)。現在，開關電源(yuan)(yuan)以小(xiao)型(xing)、輕量和高功率的特征被廣(guang)泛應用幾乎一切的電子設備，是當(dang)今電子信息產(chan)業飛速打開不(bu)行缺少的一種電源(yuan)(yuan)方案。

開關(guan)電(dian)源是運用現代電(dian)力電(dian)子(zi)技(ji)術，操(cao)控開關(guan)管注冊和關(guan)斷的(de)時刻比率，保持安穩輸出電(dian)壓的(de)一種(zhong)電(dian)源，開關(guan)電(dian)源一般由脈沖寬度(du)調制(PWM)操(cao)控IC和MOSFET構成(cheng)。

開關(guan)電(dian)源是相對線性電(dian)源說(shuo)的(de)(de)，其輸入(ru)端直(zhi)(zhi)接將交流電(dian)整流變成直(zhi)(zhi)流電(dian)，再在高(gao)(gao)頻震動電(dian)路的(de)(de)效果(guo)下，用開關(guan)管操控電(dian)流的(de)(de)通斷，構成高(gao)(gao)頻脈(mo)沖電(dian)流。在電(dian)感(gan)(高(gao)(gao)頻變壓(ya)(ya)器)的(de)(de)幫助(zhu)下，輸出安(an)穩(wen)的(de)(de)低壓(ya)(ya)直(zhi)(zhi)流電(dian)。

因為變(bian)(bian)壓器的(de)(de)磁芯大(da)小與開關電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)作(zuo)業頻率(lv)的(de)(de)平方成反比，頻率(lv)越高(gao)鐵心越小。這(zhe)(zhe)樣就能夠大(da)大(da)減(jian)小變(bian)(bian)壓器，使電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)減(jian)輕重量和體(ti)積。而且因為它直接操控直流，使這(zhe)(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)的(de)(de)功率(lv)比線性電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)高(gao)許(xu)多。這(zhe)(zhe)樣就節省了動力，因此它遭(zao)到人們的(de)(de)喜愛(ai)。但它也有缺點，便是電(dian)(dian)路(lu)凌亂，修理困難，對電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)污染嚴峻。電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)噪聲大(da)，不適合用于某(mou)些低噪聲電(dian)(dian)路(lu)。

開關電源的特征

開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源一般由脈沖寬(kuan)度調制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構成。跟著跟著電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術(shu)的(de)打開(kai)和(he)立異，現在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)(dian)源首要以小型、輕(qing)量和(he)高功(gong)率的(de)特征被廣泛應用(yong)到幾乎一切的(de)電(dian)(dian)子設備(bei)，其重要性可見一斑。

開關電源的分類

根據開關器(qi)材在電路中連接的方案，開關電源(yuan)(yuan)總的來說可分為(wei)串聯式開關電源(yuan)(yuan)、并聯式開關電源(yuan)(yuan)、變壓器(qi)式開關電源(yuan)(yuan)等三大類(lei)。

其間(jian)，變壓器(qi)(qi)式(shi)開關電(dian)源還能(neng)夠進一步分(fen)紅(hong)：推(tui)挽式(shi)、半橋式(shi)、全(quan)橋式(shi)等多(duo)種。根據變壓器(qi)(qi)的(de)鼓(gu)舞和(he)輸出電(dian)壓的(de)相位，又能(neng)夠分(fen)紅(hong)：正激式(shi)、反激式(shi)、單激式(shi)和(he)雙激式(shi)等多(duo)種。

開關電(dian)源和一般電(dian)源的差異

一(yi)(yi)般(ban)(ban)的電源(yuan)一(yi)(yi)般(ban)(ban)是線性電源(yuan)，線性電源(yuan)，是指調(diao)(diao)整(zheng)管作業(ye)在(zai)(zai)線性狀況(kuang)下的電源(yuan)。而在(zai)(zai)開(kai)關(guan)電源(yuan)中則(ze)不相(xiang)同(tong)，開(kai)關(guan)管(在(zai)(zai)開(kai)關(guan)電源(yuan)中，咱(zan)們一(yi)(yi)般(ban)(ban)把調(diao)(diao)整(zheng)管叫做(zuo)開(kai)關(guan)管)是作業(ye)在(zai)(zai)開(kai)、關(guan)兩種狀況(kuang)下的：開(kai)——電阻很(hen)(hen)小，關(guan)——電阻很(hen)(hen)大。

開(kai)關電源是一種比較(jiao)新式的電源。它具有功(gong)(gong)率高，重(zhong)量輕，可升、降壓、輸出(chu)功(gong)(gong)率大等利(li)益。但是因(yin)為電路作業在開(kai)關狀況，所以噪聲比較(jiao)大。

舉(ju)例說明：降壓型開關電源

咱們來簡略的(de)說(shuo)說(shuo)降壓型(xing)開關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)作業原理：電(dian)路(lu)由開關(guan)（實際電(dian)路(lu)中為(wei)三極管(guan)或(huo)許場效應管(guan)），續流二極管(guan)、儲能電(dian)感、濾波電(dian)容等(deng)構成。

當(dang)開關(guan)閉合時，電(dian)源(yuan)經過開關(guan)、電(dian)感(gan)給負載(zai)供電(dian)，并將部分電(dian)能(neng)儲存在電(dian)感(gan)以及電(dian)容中。因為(wei)電(dian)感(gan)的自感(gan)，在開關(guan)接通后(hou)，電(dian)流增大得比較緩慢，即輸出不能(neng)馬上到達(da)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)值。

必定時刻后(hou)(hou)，開(kai)關斷開(kai)，因為電(dian)(dian)感的(de)(de)自感效果（能夠比較形象(xiang)的(de)(de)認為電(dian)(dian)感中的(de)(de)電(dian)(dian)流有(you)慣性效果），將堅持(chi)電(dian)(dian)路(lu)中的(de)(de)電(dian)(dian)流不變，即從(cong)左(zuo)往右繼(ji)續流。這電(dian)(dian)流流過負載(zai)，從(cong)地線(xian)回(hui)來(lai)，流到續流二極(ji)管的(de)(de)正極(ji)，經過二極(ji)管，回(hui)來(lai)電(dian)(dian)感的(de)(de)左(zuo)端，然后(hou)(hou)構(gou)成了一個回(hui)路(lu)。

經過操(cao)控(kong)開關閉合跟斷開的(de)時(shi)刻（即PWM——脈沖寬度調制），就(jiu)能(neng)夠操(cao)控(kong)輸出(chu)(chu)電壓(ya)。假如(ru)經過檢測(ce)輸出(chu)(chu)電壓(ya)來(lai)操(cao)控(kong)開、關的(de)時(shi)刻，以堅持輸出(chu)(chu)電壓(ya)不變(bian)，這就(jiu)完(wan)成了穩壓(ya)的(de)目的(de)。

一(yi)般電(dian)源(yuan)和開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)相同的是(shi)都有電(dian)壓(ya)調整管(guan)，運用(yong)反(fan)響原理來進行穩壓(ya)的，不同的是(shi)開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)運用(yong)開(kai)(kai)(kai)關(guan)管(guan)進行調整，一(yi)般電(dian)源(yuan)一(yi)般運用(yong)三極管(guan)的線(xian)性放大區進行調整。比較而言(yan)，開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的能耗低，對交流電(dian)壓(ya)適用(yong)范圍要(yao)寬，輸出直流的波紋系數要(yao)好，缺點(dian)是(shi)開(kai)(kai)(kai)關(guan)脈(mo)沖(chong)煩擾。

一(yi)般(ban)半橋(qiao)(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)的首要作業原理(li)便是上(shang)橋(qiao)(qiao)(qiao)和下(xia)橋(qiao)(qiao)(qiao)的開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(頻率高時開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)為(wei)VMOS)輪番導通，首要電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)經過上(shang)橋(qiao)(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)流(liu)入，運用電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈的存儲功(gong)能(neng)，將電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)集聚(ju)在線圈中，畢(bi)竟關(guan)(guan)閉(bi)上(shang)橋(qiao)(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，翻開(kai)(kai)(kai)下(xia)橋(qiao)(qiao)(qiao)的開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈和電(dian)(dian)(dian)(dian)容繼續給外部供電(dian)(dian)(dian)(dian)。然后又關(guan)(guan)閉(bi)下(xia)橋(qiao)(qiao)(qiao)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，再翻開(kai)(kai)(kai)上(shang)橋(qiao)(qiao)(qiao)讓(rang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)進(jin)入，就這樣重復(fu)進(jin)行，因為(wei)要輪番開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)兩開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，所以稱為(wei)開(kai)(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)。

而線性電源就不相同了，因為沒有開關介入(ru)，使得(de)上水(shui)管一直(zhi)在放水(shui)，假(jia)如有多的(de)，就會漏出(chu)來(lai)，這(zhe)(zhe)便是(shi)咱們常常看到的(de)某(mou)些線性電源的(de)調(diao)整管發熱量(liang)(liang)很大，用不完(wan)的(de)電能，全部轉化(hua)成了熱能。從這(zhe)(zhe)個視點來(lai)看，線性電源的(de)轉化(hua)功率(lv)就非(fei)常低了，而且熱量(liang)(liang)高的(de)時分，元件的(de)壽(shou)數勢必(bi)要(yao)下降(jiang)，影(ying)響畢竟的(de)運(yun)用效果。

首要差異：作業方案

線(xian)性(xing)電源(yuan)的(de)功率(lv)(lv)調整(zheng)管總是作業在(zai)放(fang)大區，流(liu)過的(de)電流(liu)是接(jie)連的(de)。因為調整(zheng)管上損耗(hao)較大的(de)功率(lv)(lv)，所(suo)以需求較大功率(lv)(lv)調整(zheng)管并裝有體積很(hen)大的(de)散熱器，發熱嚴(yan)峻(jun)，功率(lv)(lv)很(hen)低，一般(ban)在(zai)40%~60%（還得說是很(hen)好的(de)線(xian)性(xing)電源(yuan)）。

線性電源的作業方案，使從高壓變(bian)(bian)低壓必(bi)須有將壓裝置，一般(ban)的都是變(bian)(bian)壓器，也有其他(ta)像KX電源，再經過整流輸(shu)出直流電壓。這樣一來(lai)體積(ji)也就很大，比較粗笨，功(gong)率低、發熱量也大；但也有利(li)益：紋(wen)波小(xiao)、調整率好、對(dui)外煩擾小(xiao)、適合用與模擬電路/各類放大器等(deng)。

開關電(dian)(dian)(dian)源它的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)器(qi)材(cai)作業在(zai)開關狀況，在(zai)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)調整時(shi)能量是(shi)(shi)經(jing)過電(dian)(dian)(dian)感線圈來暫(zan)時(shi)儲存，這樣他的(de)(de)(de)損耗就小(xiao)(xiao)，功(gong)率(lv)(lv)也就高，對散熱的(de)(de)(de)要求低，但(dan)它對變壓(ya)器(qi)和貯能電(dian)(dian)(dian)感也有了**的(de)(de)(de)要求，要用低損耗高磁導率(lv)(lv)的(de)(de)(de)材(cai)料來做。它的(de)(de)(de)變壓(ya)器(qi)便是(shi)(shi)一個字小(xiao)(xiao)。總功(gong)率(lv)(lv)在(zai)80%～98%，開關電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)高但(dan)體(ti)積小(xiao)(xiao)，但(dan)是(shi)(shi)和線性電(dian)(dian)(dian)源比他的(de)(de)(de)紋波，電(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)流調整率(lv)(lv)就有必定的(de)(de)(de)折扣了。