开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。下面就随小编一起来了解一下相关内容吧。
开关电源
开关电源是开关稳压电源的简称,一般指输入为、输出为直流电压的AC-DC。开关电源内部的功率开关管工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,电源效率可达75%~90%,比普通线性稳压电源提高一倍。那线性电源与开关电源的区别是什么呢?线性电源中的调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,由于始终工作在放大状态,自身功耗较大,会产生大量的热,导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点,而开关电源中的调整管则工作于开关状态,可以设想一下,调整管截止时(关断),其电阻很大,电流很小,根据功率计算公式,P=电流的平方乘以R可以得知管子自身功耗很小,调整管饱和时(开),其电阻很小,电流很大,根据公式得知管子功耗也很小,由于管子自身功耗很小,这将可以大大的提高电路效率。开关电源也因此而得名。
AC—DC转换
AD转换就是交流电转换为低压直流电,如下图,市电电源没有像传统电源一样经过变压器,而是直接接入整流电路,输出高压直流电送入逆变电路产生高频方波脉冲送入高频变压器的初级,从次级感应出高频低压电再由快速恢复二极管组成的整流电路整流滤波输出。此外,由于功率调整管工作在开关状态,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰,这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽,就会严重地影响整机的正常工作。而且开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离,这些干扰就会串入工频电网,使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重干扰。这也是开关电源的一个缺点。
基本构成
开关电源基本由主电路、控制电路、检测电路、和辐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。