开关电源的概念

在这篇文章中，小编将为大家带来开关电源的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

开关电源不同于线性电源，开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，因此比较节省能源，产生废热较少。理想上，开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是通过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的，线性电源在产生输出电压的过程中，晶体管工作在放大区，本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点，而且因为开关电源工作频率高，可以使用小尺寸、轻重量的变压器，因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小，重量也会比较轻。

若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时，开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚未加以处理，可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备，而且若开关电源没有特别设计，其电源功率因数可能不高。

开关电源的工作频率通常是几十kHz到几百kHz之间。这个频率范围被广泛使用，其中的选择主要取决于应用需求、成本、效率和器件技术等因素。

高频率：使用高频率有助于减小开关电路中的电感元件和滤波电容的尺寸，从而降低整个开关电源的体积和重量。

低频率：较低的频率可以减小开关电源的开关损耗和开关噪声，并且对于一些对电磁干扰敏感的应用来说，低频率对电磁兼容性更有利。

在实际应用中，选取开关电源的工作频率要综合考虑多个因素，如输出功率要求、效率、EMI(电磁干扰)要求、成本和设计可行性等。不同的应用领域和规模可能有不同的需求和考虑。

开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部分组成。

1、主电路

冲击电流限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

输入滤波器：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。

整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。

逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。

输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

2、控制电路

一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。

3、检测电路

提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。

4、辅助电源

实现电源的软件(远程)启动，为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。

开关电源工作原理：开关电源的工作原理是通过快速开关电路中的开关元件(通常是晶体管或MOSFET)来控制电流流向，从而实现电能的转换。这种开关操作以高频率进行，允许使用较小的电感和电容来实现电源的稳定性和效率。

开关电源整流与滤波：开关电源一般包含整流电路，用于将输入的交流电转换为直流电。然后，通过滤波电路去除直流中的脉动，使输出电压更加稳定。滤波通常包括电感和电容，它们协同工作以平滑输出电压。

开关电源PWM调制：脉宽调制(PWM)是开关电源中常用的控制技术。通过调整开关元件的导通时间，可以调整输出电压。PWM调制使得电源能够迅速响应负载变化，并保持稳定的输出电压。

开关电源保护和调节：开关电源通常配备各种保护功能，例如过载保护、过压保护和短路保护，以确保电源和连接设备的安全。此外，一些开关电源还具有调节功能，可以在不同的负载条件下自动调整输出电压和电流。

以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关开关电源的内容，如果你对本文内容感到满意，不妨持续关注我们网站哟。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!