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什么是开关电源,线性电源以及两者的区别有哪些?

34资源网2020年01月25日 12:121823
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很多人对什么是开关电源,线性电源以及两者的区别有哪些都不是很清楚,今天,34楼就将这两者做个详细介绍,希望大家通过我的介绍能了解这两种电源的区别。

开关电源

第一、什么是开关电源

开关电源是开关稳压电源的简称,一般指输入为交流电压、输出为直流电压的AC(交流电)-DC(直流电)交换器。开关电源内部的功率开关管工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,电源效率可达75%~90%,比普通线性稳压电源提高一倍。

1、开关电源的工作原理

开关电源是利用现代电力技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源开关电源由脉冲宽度调制(PWM)控制(金氧半场效晶体管)构成。

开关电源是由主电路、控制电路、检测电路、辅助电路四大部分组成。开关电源,顾名思义,相当于这里有一扇门,一扇门让电流通过,另一扇门让电流停止通过。那么什么是门?

开关电源有的采用可控硅,有的采用开关管,这些都是依靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止,使得电子开关器不断地‘接通’和‘关断’,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。

线性电源

第二、什么是线性电源

线性电源是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。

三、开关电源和线性电源的区别

简单来说,线性电源的调压可以看成调阻值,相当于通过调节滑动变阻器使电压发生改变,而开关电源是通过调节开关的频率使得电压发生变化。同时,开关电源与线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,只是二者增长速率各异。

1、线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。

因此,随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术不断突破与创新,这一个成本问题,反而让开关电源技术向低输出电力端移动,为开关电源提供了广泛的发展空间。

2、电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代后计算机全面实现开关电源化,到90年代开关电源相继进入各种电子、电器领域。

短短的十年之间,开关电源技术迅速占领电力电子设备的核心地位,难道这仅仅是因为开关电源体积小的?

3、其实从开关电源的原理图可以了解到:它没有采用笨重的工频变压器,同时因为调整管上的耗散功率大幅度降低,从而省去较大的散热片。这使得开关电源的体积变小,重量轻。但是,开关电源最大优点是——功耗小,效率高。在开关电源电路中,晶体管在激励信号的激励下,它不断重复‘导通’‘截至’的开关状态,转换速度极快,频率在50HZ只有,使得电源效率大大的提高。

4、开关电源稳压范围宽。从开关电源的输出电压是有激励信号的占空比来调节的,输入信号信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿。这样,在工频电网电压变化较大时,它仍能够保证有较稳定的输出电压。

所以,开关电源技术的快速成为电力电子设备中一份子,不无无道理。

5、开关电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍;即使采用半波整流后加电容滤波,效率也提高了500倍。在相同的纹波输出电压下,采用开关电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500~1/1000。

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