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文档简介
1、线性电源和开关电源的区别一、线性电源的原理: 线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电 路等。 线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整 流滤波得到未稳定的直流电压, 要达到高精度的直流电压, 必须经过 电压反馈调整输出电压, 这种电源技术很成熟, 可以达到很高的稳定 度,波纹也很小, 而且没有开关电源具有的干扰与噪音。但是它的缺 点是需要庞大而笨重的变压器, 所需的滤波电容的体积和重量也相当 大,而且电压反馈电路是工作在线性状态, 调整管上有一定的电压降, 在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要 安装很大的散热片。 这种电源不适合计算机等
2、设备的需要, 将逐步被 开关电源所取代。二、开关电源的原理: 开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出 整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能是:1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、 雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩 散。2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供 直流电压。3、逆变器:是开关电源的关键部分。它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用4、输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需 要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。5、控制电路:检测
3、输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放 大。调制振荡器的脉冲宽度, 从而控制变换器以保持输出电压的稳定。6、保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使 开关电源停止工作以保护负载和电源本身。开关电源是将交流电先整流成直流电, 在将直流逆变成交流电, 在整 流输出成所需要的直流电压。 这样开关电源省去下线性电源中的变压 器,以及电压反馈电路。而开关电源中的逆变电路完全是数字调整, 同样能达到非常高的调整精度。开关电源的主要优点: 体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的 20 30%)、效率高(一 般为 60 70%,而线性电源只有 30 40%)、自身抗干扰性强、输出 电压范
4、围宽、模块化。开关电源的主要缺点: 由于逆变电路中会产生高频电压, 对周围设备有一定的干扰。 需要良 好的屏蔽及接地 开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止 将直流 电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压, 从而产生所需要的 一组或多组电压! 转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压 电路中的效率要比 Hz 高很多所以开关变压器可以做的很小, 而且工作时不是很热!成本很低如果不将 Hz 变为高频那开 关电源就没有意义! !开关变压器也不神秘 就是一个普通的变压器! 这就是开关电源。开关电源,是通过电子技术实现的,主要环节:整流成直 流电逆变成所需电压的交流电 (主要来调整
5、电压) 再经过整 流成直流电压输出。开关电源的结构中由于中间没有变压器和散热片,因而体 积非常小。同时,开关电源内部都是电子元件,效率高、发热小。虽 然,具有电磁干扰等缺点,但现在的屏蔽技术已经非常到位。开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种 , 隔离型的必定 有开关变压器 , 而非隔离的未必一定有。简单地说 , 开关电源的工作原理是 :1. 交流电源输入经整流滤波成直流 ;2. 通过高频 PWM脉(冲宽度调制 )信号控制开关管 ,将那个直流加到开 关变压器初级上 ;3. 开关变压器次级感应出高频电压 , 经整流滤波供给负载 ;4. 输出部分通过一定的电路反馈给控制电路 ,控制 PWM占空比,以
6、达 到稳定输出的目的 .交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西 , 过滤掉电 网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰 ;在功率相同时 ,开关频 率越高,开关变压器的体积就越小 , 但对开关管的要求就越高 ;开关变 压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头 , 以得到需要的输 出;一般还应该增加一些保护电路 , 比如空载、短路等保护 ,否则可能 会烧毁开关电源。以上说的就是开关电源的大致工作原理。 其实现在已经有了集成度非常高的专用芯片 , 可以使外围 电路非常简单 , 甚至做到免调试。例如 TOP系列的开关电源芯片 ( 或称模块 ), 只要配合一些阻容元件 , 和一个开关变压器 , 就
7、可以做成一个基本的开关电源。开关电源 &线性电源开关电源的主要工作原理就是上桥和下桥的 Mos管轮流导通, 首 先电流通过上桥 Mos管流入,利用线圈的存储功能, 将电能集聚在线 圈中,最后关闭上桥 Mos管,打开下桥的 Mos管,线圈和电容持续给 外部供电。然后又关闭下桥 Mos管,再打开上桥让电流进入,就这样 重复进行,因为要轮流开关 Mos管,所以称为开关电源。而线性电源就不一样了,由于没有开关介入,使得上水管 一直在放水,如果有多的, 就会漏出来,这就是我们经常看到的某些 线性电源的 Mos管发热量很大,用不完的电能,全部转换成了热能。 从这个角度来看, 线性电源的转换效率就非常低了,
8、 而且热量高的时 候,元件的寿命势必要下降,影响最终的使用效果 。开关电源和线性电源的区别主要是他们的工作方式。 线性电源功率器件工作在线性状态, 也就是说他一用起来功率器件就 是一直在工作,所以也就导致他的工作效率低,一般在 50%60%,还 得说他是很好的线性电源。 线性电源的工作方式, 使他从高压变低压 必须有将压装置,一般的都是变压器,也有别的像 KX电源,再经过 整流输出直流电压。这样一来他的体积也就很大,笨重,效率低、发 热量也大。他也有他的优点:纹波小,调整率好,对外干扰小。适合 用与模拟电路,各类放大器等。开关电源。他的功率器件工作在开关状态,(一开一关, 一开一关,频率非常快,一般的平板开关电源频率在 1
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