什么叫開關電源？

如(ru)今隨著電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術的(de)開(kai)放(fang)和發(fa)展創新，使得(de)開(kai)關電(dian)(dian)源技(ji)術也在(zai)不斷地發(fa)展。現在(zai)，開(kai)關電(dian)(dian)源以小型、輕量和高功(gong)率的(de)特征被廣泛應用幾乎一(yi)切的(de)電(dian)(dian)子(zi)設備(bei)，是當今電(dian)(dian)子(zi)信息產(chan)業(ye)飛速打開(kai)不行缺少的(de)一(yi)種電(dian)(dian)源方案。

開關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)是運用現代電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子技術，操控開關(guan)管注(zhu)冊(ce)和(he)關(guan)斷的時刻比(bi)率，保持安(an)穩輸出電(dian)(dian)壓的一種電(dian)(dian)源(yuan)，開關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)一般由(you)脈(mo)沖寬度調(diao)制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構成。

開(kai)關電(dian)(dian)(dian)(dian)源是(shi)相對線性電(dian)(dian)(dian)(dian)源說的(de)(de)(de)，其輸入端直(zhi)(zhi)接將交流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)整流(liu)(liu)(liu)(liu)變成直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)，再在(zai)高頻(pin)震動電(dian)(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)(de)效果(guo)下(xia)，用開(kai)關管操控電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)通(tong)斷，構成高頻(pin)脈(mo)沖電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)。在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)(高頻(pin)變壓器)的(de)(de)(de)幫助下(xia)，輸出安穩的(de)(de)(de)低(di)壓直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)。

因(yin)(yin)為(wei)變(bian)壓器(qi)的(de)(de)磁(ci)芯大(da)小(xiao)與開關(guan)電源(yuan)作(zuo)業頻率的(de)(de)平方(fang)成(cheng)反比(bi)，頻率越高(gao)鐵(tie)心越小(xiao)。這樣就(jiu)能夠大(da)大(da)減小(xiao)變(bian)壓器(qi)，使(shi)(shi)電源(yuan)減輕(qing)重(zhong)量(liang)和體積。而且因(yin)(yin)為(wei)它(ta)直接操控直流，使(shi)(shi)這種電源(yuan)的(de)(de)功率比(bi)線性電源(yuan)高(gao)許多(duo)。這樣就(jiu)節省了動力，因(yin)(yin)此它(ta)遭到人(ren)們的(de)(de)喜愛。但它(ta)也(ye)有缺點，便是電路凌(ling)亂，修理困難，對電路的(de)(de)污染嚴峻。電源(yuan)噪聲(sheng)大(da)，不適合(he)用(yong)于某(mou)些低噪聲(sheng)電路。

開關電源的特征

開關電源(yuan)一般由脈(mo)沖寬度調制(zhi)(PWM)操控(kong)IC和MOSFET構成(cheng)。跟著跟著電力電子技(ji)術(shu)的打開和立(li)異(yi)，現在(zai)開關電源(yuan)首(shou)要(yao)以小型、輕(qing)量和高(gao)功率的特征(zheng)被廣(guang)泛應用到幾(ji)乎一切(qie)的電子設備，其重(zhong)要(yao)性(xing)可(ke)見一斑。

開關電源的分類

根(gen)據(ju)開關器(qi)材在電(dian)(dian)路中連(lian)接的(de)方案，開關電(dian)(dian)源總的(de)來說可分為串聯式開關電(dian)(dian)源、并(bing)聯式開關電(dian)(dian)源、變壓器(qi)式開關電(dian)(dian)源等(deng)三大類。

其間，變壓器式(shi)開關電源還能夠進一步分紅：推挽式(shi)、半橋(qiao)式(shi)、全橋(qiao)式(shi)等多(duo)種。根據變壓器的鼓舞和輸出電壓的相(xiang)位，又能夠分紅：正激(ji)(ji)式(shi)、反激(ji)(ji)式(shi)、單激(ji)(ji)式(shi)和雙激(ji)(ji)式(shi)等多(duo)種。

開關電(dian)源(yuan)(yuan)和一般電(dian)源(yuan)(yuan)的差(cha)異

一般(ban)(ban)的(de)電(dian)(dian)源(yuan)一般(ban)(ban)是線(xian)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)源(yuan)，線(xian)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)源(yuan)，是指(zhi)調整(zheng)管作業在線(xian)性(xing)(xing)(xing)狀況下的(de)電(dian)(dian)源(yuan)。而(er)在開(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)中(zhong)則不相同(tong)，開(kai)(kai)關(guan)(guan)管(在開(kai)(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)中(zhong)，咱們(men)一般(ban)(ban)把調整(zheng)管叫做開(kai)(kai)關(guan)(guan)管)是作業在開(kai)(kai)、關(guan)(guan)兩種(zhong)狀況下的(de)：開(kai)(kai)——電(dian)(dian)阻很小(xiao)，關(guan)(guan)——電(dian)(dian)阻很大。

開(kai)關(guan)電源是一種(zhong)比較新式(shi)的電源。它(ta)具有(you)功(gong)率高(gao)，重量輕，可升、降(jiang)壓、輸出功(gong)率大(da)等利益。但是因為(wei)電路(lu)作業(ye)在開(kai)關(guan)狀(zhuang)況，所以噪聲比較大(da)。

舉例說明(ming)：降壓型開關電源(yuan)

咱(zan)們來簡略的說(shuo)說(shuo)降(jiang)壓(ya)型開關(guan)電(dian)源的作(zuo)業(ye)原理(li)：電(dian)路(lu)由開關(guan)（實際電(dian)路(lu)中為(wei)三極(ji)管或許場效應管），續流二極(ji)管、儲能電(dian)感(gan)、濾波電(dian)容等構成(cheng)。

當(dang)開關(guan)閉(bi)合時，電(dian)(dian)(dian)源經過開關(guan)、電(dian)(dian)(dian)感給(gei)負(fu)載供電(dian)(dian)(dian)，并將部分電(dian)(dian)(dian)能儲存(cun)在(zai)電(dian)(dian)(dian)感以(yi)及(ji)電(dian)(dian)(dian)容中。因為電(dian)(dian)(dian)感的自感，在(zai)開關(guan)接通后，電(dian)(dian)(dian)流增(zeng)大得比(bi)較緩慢，即輸出不能馬上到(dao)達電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓(ya)值。

必定時刻后，開關斷(duan)開，因為電(dian)感(gan)(gan)(gan)的(de)自感(gan)(gan)(gan)效果（能夠比較(jiao)形象的(de)認為電(dian)感(gan)(gan)(gan)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)(liu)有慣性效果），將堅持電(dian)路中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)(liu)不變，即從左(zuo)往右繼續流(liu)(liu)。這電(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)過負載，從地線回(hui)來，流(liu)(liu)到續流(liu)(liu)二極管的(de)正極，經過二極管，回(hui)來電(dian)感(gan)(gan)(gan)的(de)左(zuo)端，然后構成了一個回(hui)路。

經過操控(kong)開關閉合跟(gen)斷(duan)開的時(shi)刻（即PWM——脈沖(chong)寬度調制(zhi)），就能夠操控(kong)輸(shu)出電(dian)壓(ya)。假如經過檢(jian)測輸(shu)出電(dian)壓(ya)來操控(kong)開、關的時(shi)刻，以堅持輸(shu)出電(dian)壓(ya)不變，這就完成了穩壓(ya)的目的。

一般電(dian)(dian)源(yuan)和開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)相同(tong)的(de)是(shi)都有電(dian)(dian)壓(ya)調(diao)整管(guan)，運用(yong)反響原(yuan)理來進(jin)行穩(wen)壓(ya)的(de)，不同(tong)的(de)是(shi)開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)運用(yong)開(kai)關(guan)(guan)管(guan)進(jin)行調(diao)整，一般電(dian)(dian)源(yuan)一般運用(yong)三極管(guan)的(de)線性放大區進(jin)行調(diao)整。比較而(er)言(yan)，開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)源(yuan)的(de)能(neng)耗低，對交流電(dian)(dian)壓(ya)適用(yong)范圍要寬，輸出直流的(de)波紋系數(shu)要好，缺點是(shi)開(kai)關(guan)(guan)脈沖煩擾。

一般半橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)電(dian)源的首要作業原(yuan)理(li)便是上橋(qiao)(qiao)和下橋(qiao)(qiao)的開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(頻(pin)率(lv)高時開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)為VMOS)輪番導通，首要電(dian)流(liu)(liu)經過上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)流(liu)(liu)入(ru)，運用電(dian)感(gan)線圈(quan)的存(cun)儲功能，將(jiang)電(dian)能集聚在(zai)線圈(quan)中，畢竟關(guan)(guan)(guan)(guan)閉上橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，翻開(kai)(kai)下橋(qiao)(qiao)的開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，電(dian)感(gan)線圈(quan)和電(dian)容繼(ji)續給外部(bu)供電(dian)。然后又關(guan)(guan)(guan)(guan)閉下橋(qiao)(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，再翻開(kai)(kai)上橋(qiao)(qiao)讓(rang)電(dian)流(liu)(liu)進(jin)入(ru)，就這樣重(zhong)復進(jin)行，因為要輪番開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)兩開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)，所以(yi)稱(cheng)為開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)(guan)電(dian)源。

而(er)線性(xing)(xing)電(dian)(dian)源就(jiu)不(bu)相同(tong)了，因為沒有開關介入，使得上水(shui)管一直在(zai)放(fang)水(shui)，假如有多的(de)(de)，就(jiu)會漏出來，這便是咱們常(chang)常(chang)看到的(de)(de)某些線性(xing)(xing)電(dian)(dian)源的(de)(de)調整管發熱量很(hen)大，用不(bu)完的(de)(de)電(dian)(dian)能，全部轉(zhuan)(zhuan)化成(cheng)了熱能。從這個視點來看，線性(xing)(xing)電(dian)(dian)源的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)化功率(lv)就(jiu)非常(chang)低了，而(er)且熱量高的(de)(de)時(shi)分，元(yuan)件的(de)(de)壽數勢必要下(xia)降，影響(xiang)畢竟的(de)(de)運用效果(guo)。

首要差異：作業方案

線性(xing)電(dian)(dian)源(yuan)的(de)功(gong)(gong)(gong)率調(diao)整管總是作業在放(fang)大(da)區，流過的(de)電(dian)(dian)流是接(jie)連的(de)。因為(wei)調(diao)整管上損耗較(jiao)大(da)的(de)功(gong)(gong)(gong)率，所以需求較(jiao)大(da)功(gong)(gong)(gong)率調(diao)整管并裝(zhuang)有(you)體積(ji)很大(da)的(de)散熱器，發熱嚴峻，功(gong)(gong)(gong)率很低，一般(ban)在40%~60%（還(huan)得說是很好(hao)的(de)線性(xing)電(dian)(dian)源(yuan)）。

線性電源的作業方案，使從(cong)高壓(ya)變低壓(ya)必須(xu)有將壓(ya)裝置，一般的都(dou)是(shi)變壓(ya)器，也有其他像(xiang)KX電源，再經過整(zheng)流輸出(chu)直流電壓(ya)。這樣(yang)一來體積也就很大，比較粗笨，功率低、發熱量也大；但也有利益：紋(wen)波小(xiao)、調整(zheng)率好(hao)、對外(wai)煩擾(rao)小(xiao)、適合用與模擬電路(lu)/各類放大器等。

開關(guan)電(dian)源它的(de)(de)功率(lv)器(qi)材作業在(zai)開關(guan)狀況，在(zai)電(dian)壓調(diao)整時能(neng)量是(shi)(shi)經過電(dian)感線(xian)圈來暫時儲存，這(zhe)樣他的(de)(de)損耗(hao)就小(xiao)，功率(lv)也(ye)就高(gao)，對(dui)散熱的(de)(de)要(yao)求低，但(dan)它對(dui)變(bian)(bian)壓器(qi)和貯能(neng)電(dian)感也(ye)有(you)了**的(de)(de)要(yao)求，要(yao)用低損耗(hao)高(gao)磁導率(lv)的(de)(de)材料來做。它的(de)(de)變(bian)(bian)壓器(qi)便(bian)是(shi)(shi)一個字(zi)小(xiao)。總功率(lv)在(zai)80%～98%，開關(guan)電(dian)源的(de)(de)功率(lv)高(gao)但(dan)體(ti)積小(xiao)，但(dan)是(shi)(shi)和線(xian)性(xing)電(dian)源比他的(de)(de)紋波，電(dian)壓電(dian)流(liu)調(diao)整率(lv)就有(you)必定的(de)(de)折扣了。