開關電源知識簡介
1.什(shén)麽是開關電源我們身邊的(de)電子設備常會用(yòng)到開關電源,比如手機充電器、液晶顯示器、電視機、家用(yòng)電腦(nǎo)、DVD影(yǐng)碟機、辦公電子設備等等,目前幾乎80%以上電子設備的(de)供電變換裝置都屬于#/#2#/#。主要用(yòng)于獲得(de)一定功率的(de)直流電壓(多(duō)數是3.3V,5V,9V,12V,24V),我們常看到辦公室電腦(nǎo)機箱裏的(de)開關電源(PC電源)外觀上多(duō)數是一個(gè)四方形的(de)金屬盒,金屬盒上有很多(duō)散熱(rè)孔,可(kě)以看到裏面的(de)很多(duō)電子元件和(hé)電路闆;我們日常使用(yòng)的(de)手提電腦(nǎo),旁邊有一個(gè)黑(hēi)色的(de)充電器,它也(yě)是開關電源,隻不過它的(de)外殼是塑膠的(de),一般稱爲電源适配器。
開關電源,顧名思義就是通(tōng)過開關動作,使連續的(de)直流電變成間斷供電的(de)脈沖,再通(tōng)過儲能濾波元件,将不連續的(de)脈沖電壓變成連續的(de)直流電壓。下(xià)面介紹一下(xià)它的(de)常識:
開關電源由以下(xià)幾個(gè)部分(fēn)組成:
a.輸入濾波器:其作用(yòng)是将電網存在的(de)雜(zá)波過濾,同時(shí)也(yě)阻止本機産生的(de)雜(zá)波反饋到公共電網。
b.整流與濾波:将交流市電220V直接整流爲較平滑的(de)直流電,以供下(xià)一級變換。
c.逆變:将整流後的(de)高(gāo)壓直流電變爲高(gāo)頻(pín)率的(de)交流電,這(zhè)是高(gāo)頻(pín)開關電源的(de)核心部分(fēn)。
d.輸出整流與濾波:根據電子設備的(de)需要,提供穩定可(kě)靠的(de)直流電壓.
e.除此之外,開關電源還(hái)有輔助電路,包括啓動、過流過壓保護,輸出采樣、功能指示等電路。
2.常用(yòng)開關電源的(de)優點
開關電源的(de)特性比較多(duō),相對(duì)于低頻(pín)線性電源來(lái)說,主要有以下(xià)幾個(gè)方面:
a.工作效率高(gāo)
在開關電源電路中,開關管工作在開關狀态,當其截止時(shí),沒有電流通(tōng)過而不會消耗功率,故極大(dà)第提高(gāo)了(le)電源的(de)效率。開關電源的(de)效率可(kě)以達到80%~95%。
b.寬電壓工作範圍
開關電源适用(yòng)的(de)交流電源範圍很寬,當輸入的(de)交流電壓在85~265V之間變化(huà)時(shí),均可(kě)正常穩定地輸出設備所需要的(de)直流電壓,輸出電壓的(de)變化(huà)小于2%.因此,開關電源特别适用(yòng)于電網電壓不穩定、波動較大(dà)的(de)地區(qū)。
c.功率損耗小
由于開關電源工作頻(pín)率高(gāo),一般都在20KHz以上,因此濾波元件的(de)數值大(dà)大(dà)減小,從而減小功耗,特别是開關管工作在開關狀态,不需要加很大(dà)面積的(de)散熱(rè)片,目前空載功耗可(kě)以做(zuò)到小于0.3W,甚至更小,美(měi)國加州就有能效要求,是CEC标準;歐洲也(yě)有ERP/EUP能源轉換效率要求,目前要求達到能效V等級;澳洲的(de)能效标準是MEPS。較小的(de)功率消耗使機内溫升較低,機内電子元器件可(kě)以長(cháng)期穩定工作,因此采用(yòng)開關電源,極大(dà)低提高(gāo)了(le)整機設備的(de)穩定性和(hé)可(kě)靠性。
d.體積小且重量輕
開關電源适配器使用(yòng)的(de)元器件雖多(duō),但沒有使用(yòng)體積大(dà)、比較重的(de)線性電源變壓器,節省大(dà)量的(de)漆包線和(hé)矽鋼片,故實際體積和(hé)重量比低頻(pín)線性電源适配器小得(de)多(duō),且輕得(de)多(duō)。
e.安全可(kě)靠
無論哪一種類型的(de)開關電源,其電路中都設置了(le)各種保護電路(如過壓保護、過流保護、短路保護、過溫保護、欠壓保護、尖峰脈沖抑制電路等)。當開關電源本身或者負載設備發生故障時(shí),相關保護電路均會啓動工作,自動切斷輸出,且反應靈敏、可(kě)靠。因而開關電源産品很安全,方便使用(yòng)。