什么是開關(guān)模式電源-開關(guān)模式電源優(yōu)缺點(diǎn)

開關(guān)電源于1970年代推出，并迅速成為為電子設(shè)備提供直流電源的最流行方式。是什么讓他們?nèi)绱藗ゴ?？與線性穩(wěn)壓器相比，它們的高效率和性能脫穎而出。

一、開關(guān)模式電源的工作源理：

開關(guān)模式電源通過脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)節(jié)輸出電壓。這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，但它以小尺寸提供了高效率等級(jí)。當(dāng)插入交流電源時(shí)，115V或230VAC首先由一組二極管和電容器整流和平滑，從而提供高壓直流。然后使用小型鐵氧體變壓器和一組晶體管降低此高直流電壓。降壓過程仍保持200kHz至500kHz之間的高開關(guān)頻率。

低直流電壓最終通過另一組二極管、電容器和電感器轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流輸出。保持輸出電壓一致所需的任何調(diào)節(jié)都是通過調(diào)整高頻波形的脈沖寬度來處理的。該調(diào)節(jié)過程通過反饋電路工作，該反饋電路不斷監(jiān)測(cè)輸出電壓并根據(jù)需要控制PWM信號(hào)的開關(guān)比。

二、開關(guān)模式電源的應(yīng)用：

您經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)開關(guān)電源用于電池壽命和溫度很重要的應(yīng)用，例如：

電解、廢物處理或燃料電池應(yīng)用；

直流電機(jī)、槽車、航空和船舶應(yīng)用；

研發(fā)、制造、檢測(cè)設(shè)備；

用于航空和車輛的鋰離子電池的電池充電；

電鍍、陽極氧化和電鑄工藝。

三、開關(guān)模式電源的優(yōu)缺點(diǎn)：

開關(guān)電源的效率可能高于線性穩(wěn)壓器，但它們的噪聲使它們成為無線電和通信應(yīng)用的糟糕選擇。此拓?fù)湫枰紤]的一些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)包括：

1．優(yōu)點(diǎn)：

外形小巧。SMPS中的降壓變壓器以高頻率工作，這反過來又減小了其體積和重量。這使得開關(guān)電源的外形尺寸比線性穩(wěn)壓器小得多。

效率高。開關(guān)電源中的電壓調(diào)節(jié)是在不耗散過多熱量的情況下進(jìn)行的。SMPS效率可高達(dá)85%-90%。

靈活的應(yīng)用?？梢韵蜷_關(guān)電源添加額外的繞組以提供多個(gè)輸出電壓。變壓器隔離的SMPS還可以提供獨(dú)立于輸入電壓的輸出電壓。

2．缺點(diǎn)：

復(fù)雜的設(shè)計(jì)。與線性穩(wěn)壓器相比，開關(guān)電源的規(guī)劃和設(shè)計(jì)通常留給電源專家。如果您打算在沒有仔細(xì)研究或經(jīng)驗(yàn)的情況下自行設(shè)計(jì)電源，這不是最好的電源選擇。

高頻噪聲。開關(guān)電源中MOSFET的開關(guān)操作會(huì)在輸出電壓中提供高頻噪聲。這通常需要在噪聲敏感設(shè)備中使用射頻屏蔽和EMI濾波器。

成本較高。對(duì)于10W或更低的較低功率輸出，使用線性穩(wěn)壓電源更便宜。

開關(guān)電源將繼續(xù)存在，并且是對(duì)噪聲不敏感的應(yīng)用的首選電源。這包括手機(jī)充電器、直流電機(jī)等設(shè)備。

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