什么叫開關電源？

如今隨著電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)(zi)技術的(de)開(kai)放和(he)發展(zhan)創新，使得開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)技術也(ye)在(zai)不(bu)斷地發展(zhan)。現(xian)在(zai)，開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)以小型、輕量和(he)高(gao)功率的(de)特征被廣泛應用(yong)幾乎一切的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)設備(bei)，是當今電(dian)(dian)子(zi)(zi)信息產業(ye)飛(fei)速打開(kai)不(bu)行缺少的(de)一種電(dian)(dian)源(yuan)方案。

開(kai)關(guan)電源(yuan)是(shi)運用現代電力電子技術(shu)，操控開(kai)關(guan)管注(zhu)冊和(he)關(guan)斷的(de)時刻比率，保持(chi)安(an)穩輸出(chu)電壓的(de)一(yi)種電源(yuan)，開(kai)關(guan)電源(yuan)一(yi)般由脈沖寬度調制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構成。

開關(guan)電(dian)源(yuan)是相對線性(xing)電(dian)源(yuan)說的(de)(de)，其(qi)輸入端(duan)直接將交流(liu)電(dian)整流(liu)變成直流(liu)電(dian)，再(zai)在高(gao)頻震動電(dian)路的(de)(de)效果(guo)下(xia)，用開關(guan)管操(cao)控電(dian)流(liu)的(de)(de)通(tong)斷，構成高(gao)頻脈沖(chong)電(dian)流(liu)。在電(dian)感(高(gao)頻變壓器)的(de)(de)幫助下(xia)，輸出安穩(wen)的(de)(de)低壓直流(liu)電(dian)。

因(yin)為變(bian)壓器的(de)(de)磁芯(xin)大(da)小(xiao)(xiao)與開關(guan)電(dian)(dian)源(yuan)作業頻率(lv)的(de)(de)平方(fang)成反(fan)比(bi)，頻率(lv)越(yue)高(gao)鐵(tie)心越(yue)小(xiao)(xiao)。這(zhe)樣就(jiu)(jiu)能(neng)夠大(da)大(da)減(jian)小(xiao)(xiao)變(bian)壓器，使(shi)電(dian)(dian)源(yuan)減(jian)輕重量(liang)和體(ti)積。而(er)且因(yin)為它直(zhi)接操控直(zhi)流，使(shi)這(zhe)種電(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)功率(lv)比(bi)線(xian)性電(dian)(dian)源(yuan)高(gao)許(xu)多。這(zhe)樣就(jiu)(jiu)節省了(le)動力，因(yin)此(ci)它遭到人們的(de)(de)喜愛。但它也有(you)缺點，便是電(dian)(dian)路凌亂，修理困難，對電(dian)(dian)路的(de)(de)污染嚴峻。電(dian)(dian)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)大(da)，不適(shi)合用(yong)于某些低噪(zao)聲(sheng)電(dian)(dian)路。

開關電源的特征

開關(guan)電(dian)源一(yi)般由脈沖(chong)寬度(du)調(diao)制(PWM)操控IC和(he)MOSFET構(gou)成(cheng)。跟著跟著電(dian)力電(dian)子(zi)技術(shu)的打開和(he)立異，現在開關(guan)電(dian)源首要以(yi)小型(xing)、輕量和(he)高(gao)功率的特征被廣泛(fan)應用到幾乎一(yi)切的電(dian)子(zi)設備，其重要性可見一(yi)斑。

開關電源的分類

根據開(kai)(kai)(kai)關(guan)器(qi)材(cai)在(zai)電(dian)路中連(lian)接(jie)的方案，開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)總的來(lai)說可分(fen)為串聯式開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)、并聯式開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)、變壓(ya)器(qi)式開(kai)(kai)(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)等三大(da)類(lei)。

其間，變壓器(qi)(qi)式(shi)開關電源還能夠(gou)進一(yi)步分紅：推挽式(shi)、半橋式(shi)、全橋式(shi)等(deng)多(duo)種(zhong)。根據變壓器(qi)(qi)的(de)鼓舞(wu)和(he)輸出電壓的(de)相位，又能夠(gou)分紅：正激(ji)式(shi)、反激(ji)式(shi)、單激(ji)式(shi)和(he)雙激(ji)式(shi)等(deng)多(duo)種(zhong)。

開關(guan)電(dian)源和(he)一(yi)般(ban)電(dian)源的差異(yi)

一般(ban)的(de)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)一般(ban)是(shi)線(xian)(xian)性(xing)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，線(xian)(xian)性(xing)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，是(shi)指(zhi)調(diao)整管(guan)作業在線(xian)(xian)性(xing)狀(zhuang)(zhuang)況下(xia)的(de)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。而在開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)中則不相同，開(kai)(kai)關管(guan)(在開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)中，咱們一般(ban)把(ba)調(diao)整管(guan)叫做(zuo)開(kai)(kai)關管(guan))是(shi)作業在開(kai)(kai)、關兩種(zhong)狀(zhuang)(zhuang)況下(xia)的(de)：開(kai)(kai)——電(dian)(dian)阻很小，關——電(dian)(dian)阻很大。

開(kai)(kai)關(guan)電源(yuan)是一種比(bi)較新式的電源(yuan)。它具(ju)有功率高，重量(liang)輕，可升、降壓(ya)、輸出功率大(da)等利益。但是因為電路作業(ye)在開(kai)(kai)關(guan)狀況，所以噪(zao)聲(sheng)比(bi)較大(da)。

舉(ju)例說明：降壓型開(kai)關電(dian)源

咱們來簡略的說(shuo)說(shuo)降壓型開關(guan)電源的作業原理：電路由開關(guan)（實際電路中為三極(ji)管(guan)或許場效應管(guan)），續流二極(ji)管(guan)、儲(chu)能電感(gan)、濾波電容等構成。

當開(kai)關閉合時，電(dian)源經過開(kai)關、電(dian)感(gan)給負(fu)載供電(dian)，并將部分電(dian)能儲存在電(dian)感(gan)以及電(dian)容中。因(yin)為電(dian)感(gan)的(de)自感(gan)，在開(kai)關接通后，電(dian)流增(zeng)大(da)得比較緩慢(man)，即輸出不能馬上到達電(dian)源電(dian)壓值。

必定時刻后(hou)，開關斷開，因為電(dian)感(gan)的(de)自感(gan)效果（能夠(gou)比較形象的(de)認為電(dian)感(gan)中的(de)電(dian)流有慣性效果），將(jiang)堅持電(dian)路中的(de)電(dian)流不變，即從(cong)(cong)左(zuo)往右(you)繼續(xu)流。這(zhe)電(dian)流流過(guo)負載(zai)，從(cong)(cong)地(di)線(xian)回來，流到續(xu)流二(er)(er)極(ji)(ji)管的(de)正極(ji)(ji)，經(jing)過(guo)二(er)(er)極(ji)(ji)管，回來電(dian)感(gan)的(de)左(zuo)端，然(ran)后(hou)構成了一個回路。

經過操(cao)控(kong)(kong)開關閉合跟斷開的(de)時(shi)(shi)刻（即PWM——脈沖寬度調(diao)制），就能(neng)夠操(cao)控(kong)(kong)輸(shu)出(chu)電壓。假如經過檢測輸(shu)出(chu)電壓來(lai)操(cao)控(kong)(kong)開、關的(de)時(shi)(shi)刻，以(yi)堅(jian)持輸(shu)出(chu)電壓不變，這(zhe)就完成(cheng)了穩(wen)壓的(de)目的(de)。

一(yi)般(ban)(ban)電(dian)(dian)源(yuan)和開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)相同的(de)是(shi)都(dou)有電(dian)(dian)壓調(diao)整(zheng)管，運(yun)用(yong)反響原理來(lai)進(jin)(jin)行穩(wen)壓的(de)，不同的(de)是(shi)開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)運(yun)用(yong)開(kai)關管進(jin)(jin)行調(diao)整(zheng)，一(yi)般(ban)(ban)電(dian)(dian)源(yuan)一(yi)般(ban)(ban)運(yun)用(yong)三極(ji)管的(de)線性放大區進(jin)(jin)行調(diao)整(zheng)。比較而言，開(kai)關電(dian)(dian)源(yuan)的(de)能(neng)耗低，對交流(liu)電(dian)(dian)壓適用(yong)范圍(wei)要寬，輸出直流(liu)的(de)波紋系(xi)數要好(hao)，缺(que)點是(shi)開(kai)關脈沖煩擾。

一般半橋(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源的首(shou)要作業原理便是(shi)上(shang)(shang)橋(qiao)和下(xia)橋(qiao)的開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(頻率高(gao)時開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)為(wei)VMOS)輪(lun)番(fan)導通，首(shou)要電(dian)(dian)流經過上(shang)(shang)橋(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)流入(ru)，運用電(dian)(dian)感(gan)線圈的存儲功能，將電(dian)(dian)能集(ji)聚在線圈中，畢(bi)竟關(guan)(guan)(guan)閉上(shang)(shang)橋(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，翻開(kai)(kai)下(xia)橋(qiao)的開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，電(dian)(dian)感(gan)線圈和電(dian)(dian)容繼續給外(wai)部(bu)供電(dian)(dian)。然后又關(guan)(guan)(guan)閉下(xia)橋(qiao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，再翻開(kai)(kai)上(shang)(shang)橋(qiao)讓電(dian)(dian)流進(jin)入(ru)，就這(zhe)樣重復(fu)進(jin)行，因為(wei)要輪(lun)番(fan)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)兩開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)，所以稱為(wei)開(kai)(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源。

而線性電源就(jiu)不相同了(le)，因為沒有(you)開關介入(ru)，使(shi)得上水管(guan)一直在放(fang)水，假如有(you)多(duo)的(de)(de)，就(jiu)會漏出來，這便是咱們常常看到(dao)的(de)(de)某些線性電源的(de)(de)調整管(guan)發(fa)熱(re)量很大，用(yong)不完的(de)(de)電能，全部轉化(hua)(hua)成了(le)熱(re)能。從這個視點來看，線性電源的(de)(de)轉化(hua)(hua)功(gong)率就(jiu)非常低了(le)，而且(qie)熱(re)量高的(de)(de)時(shi)分，元件的(de)(de)壽數勢(shi)必要下降，影響(xiang)畢(bi)竟的(de)(de)運用(yong)效果。

首要差異：作業方案

線性電源(yuan)的(de)功(gong)(gong)率調整(zheng)管總是(shi)(shi)作業在放大區，流過的(de)電流是(shi)(shi)接(jie)連的(de)。因為(wei)調整(zheng)管上(shang)損耗(hao)較(jiao)(jiao)大的(de)功(gong)(gong)率，所以需(xu)求較(jiao)(jiao)大功(gong)(gong)率調整(zheng)管并(bing)裝有(you)體積(ji)很大的(de)散熱器(qi)，發(fa)熱嚴峻，功(gong)(gong)率很低，一(yi)般(ban)在40%~60%（還得(de)說(shuo)是(shi)(shi)很好(hao)的(de)線性電源(yuan)）。

線性電源(yuan)(yuan)的作業方案，使(shi)從(cong)高壓(ya)變低壓(ya)必須有(you)(you)將壓(ya)裝置，一(yi)般的都是(shi)變壓(ya)器，也有(you)(you)其他像KX電源(yuan)(yuan)，再經過整(zheng)流輸出(chu)直流電壓(ya)。這樣一(yi)來(lai)體積(ji)也就(jiu)很大(da)，比較粗笨(ben)，功(gong)率低、發熱量(liang)也大(da)；但也有(you)(you)利益：紋波小、調整(zheng)率好、對外煩擾小、適合用與(yu)模(mo)擬電路/各(ge)類放大(da)器等(deng)。

開(kai)(kai)關(guan)電源它的(de)功率(lv)(lv)器材(cai)作業在(zai)開(kai)(kai)關(guan)狀況，在(zai)電壓(ya)調整時能量是(shi)經(jing)過電感(gan)線圈來暫時儲存，這樣他的(de)損耗(hao)就(jiu)小(xiao)，功率(lv)(lv)也就(jiu)高(gao)，對(dui)散熱的(de)要(yao)求低，但它對(dui)變壓(ya)器和(he)貯(zhu)能電感(gan)也有了(le)**的(de)要(yao)求，要(yao)用低損耗(hao)高(gao)磁導(dao)率(lv)(lv)的(de)材(cai)料來做。它的(de)變壓(ya)器便是(shi)一個字(zi)小(xiao)。總功率(lv)(lv)在(zai)80%～98%，開(kai)(kai)關(guan)電源的(de)功率(lv)(lv)高(gao)但體積小(xiao)，但是(shi)和(he)線性(xing)電源比他的(de)紋波(bo)，電壓(ya)電流調整率(lv)(lv)就(jiu)有必(bi)定的(de)折扣了(le)。