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线性电源和开关电源的优缺点

发布时间:2022-12-07发布:小编

  直流电根据不同要求使用不同,线性电源建议输出线性直流电,可用于要求高的地方,开关电源,其次是高开关速度变压器和开关管,重量小,容量大,导出质量高,相控电源要求低,电流大线性电源、开关电源差异。壁挂式智能充电机


  线性电源调节管工作放大,发热量大,效率低(35%左右)。需要增加大型散热器,也需要大型工频变压器。当需要制造多个电压输出时,变压器会更大。


  开关电源的调节管工作在饱和截止日期,发热量小,效率高(75%以上),节省了大量变压器。但是开关电源输出DC上会积累较大的纹波(50mVat5Voutputtypical),输出端并联稳压二极管可改进。此外,由于开关管的工作会产生很大的峰值脉冲干扰,因此需要在电路中串联磁珠进行改进。相对来说,线性电源没有上述缺陷,纹波可以很小(5mV下列)。


  开关电源适用于电源效率和安装体积要求的地方,干扰信号和电源纯度要求的地方(如电容漏电检测)多采用线性电源。另外,当电路需要隔离时,现在大部分都使用了DC-DC为隔离部分供电(DC-DC从工作原理上讲,就是开关电源)。此外,开关电源中使用的高频变压器可能更麻烦。


  开关电源和线性电源在内部结构上不同。顾名思义,开关电源有开关动作。它利用变占空比或变频的方法实现不同的电压,实现复杂性。优点是效率高,一般在90%以上。缺点是文波和开关噪音大,适用于文波和噪音要求低的场合;但是线性电源没有开关动作,属于连续模拟控制,内部结构简单,芯片面积小,成本低。优点是成本低,文波噪音低,缺点是效率低。它们各有各的缺点,在应用中互补并存!

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  一.线性电源原理:


  线性电源主要包括工频变压器.导出整流过滤器.控制电路.保护电路等。线性电源应先通过变压器变压,然后通过整流电路整流滤波获得不稳定的直流电压。为了达到高精度的直流电压,输出电压需要通过电压反馈进行调整。这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定性,波纹也很小,没有开关电源的影响和噪音。但其缺点是需要很大的而且笨重的变压器,滤波电容器的体积和重量也相当大,电压反馈电路在线工作,调节管上有一定的电压降,导致调节管功耗过大,转换效率低,需要安装大散热器。这种电源不适合计算机和其他设施的需并将逐渐被开关电源所取代。壁挂式智能充电机


  二.开关电源原理:


  开关电源主要包括输入电网过滤器.输入整流过滤器.逆变器.导出整流过滤器.控制电路.保护电路。它们的作用是:


  1.输入电网过滤器:清理电网,如电机启动.电器的开关.雷击的影响也避免了开关电源产生的高频噪声向电网扩散。


  2.输入整流过滤器: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。它将直流电压转换为高频交流电压,并将输出部分与输入电网隔离。


  4.导出整流过滤器:将变换器输出高频交流电压整流滤波,获得所需的直流电压,避免高频噪声对负载的影响。


  5.控制电路:检查导出直流电压,并将其与基准电压进行比较放大。调整振荡器的脉冲宽度,然后控制变换器以保持输出电压的稳定性。


  6.保护电路:开关电源过压时.过电流短路时,保护电路停止开关电源,以保证负荷和电源本身。


  开关电源是将交流电先整流成直流电,将直流逆变为交流电,将整流导出成所需的直流电压。这样,开关电源就可以节省线性电源中的变压器和电压反馈电路。开关电源中的逆变电路完全是数据调节,也可以达到很高的调节精度。


  三.开关电源的主要优点:


  体型小.重量轻(体积和重量仅为线性电源的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.输出电压范围宽.模块化。


  四.开关电源的主要缺点:


  由于逆变电路会产生高频电压,对周围设备有一定的影响。需要良好的屏蔽和接地


  开关电源是通过电路控制开关管进行高速通道和截至.将直流电转化为高频交流电,提供给变压器进行变压,然后产生所需的一组或多个电压!华为高频交流的原因是变压器变压器电路中高频交流的效率将高于50Hz高很多.所以开关变压器可以做得很小,而且工作时也不太热!!成本很低!.假如不将50Hz变成高频,开关电源毫无意义!!开关变压器也不神秘!.这是一个普通的变压器!这就是开关电源。


  开关电源由电子技术实现,主要阶段:交流电(主要调节电压),然后整流成直流电压。


  由于中间没有变压器和散热器,开关电源的体积特别小。同时,开关电源内部为电子元件,效率高.烫小。虽然存在干扰信号等问题,但现在屏蔽技术已经到位。


  开关电源大致可分为隔离和非隔离两种,隔离型必须有开关变压器,而非隔离型不一定有。壁挂式智能充电机


  简单地说,开关电源的工作原理是:


  1.交流电输入通过整流滤波成直流;


  2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将DC添加到开关变压器初级;


  3.开关变压器二次感应高频电压,通过整流滤波提供负荷;


  4.导出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制电路PWM为了达到平稳输出的目的,占空比.


  交流电输入一般通过厄流圈过滤掉电网上的影响,过滤掉电源对电网的影响;功率相同时,开关频率越大,开关变压器体积越低,但对开关管的需求越高;开关变压器可以有多个绕组或多个抽头,以获得所需的导出;一般应增加一些保护电路,如满载.短路等保护,否则可能会烧毁开关电源。壁挂式智能充电机


  以上是开关电源的一般工作原理。事实上,现在有了一个集成度很高的特殊芯片,可以使外部电路很简单,甚至不调整。