什么是开关电源?开关电源与线性电源的区别?
开关电源
什么是开关电源?开关电源与线性电源的区别? 2016-12-27 什么是开关电源?开关电源与线性电源的区别? 0

什么是开关电源?

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开关电源(英文:Switching Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。


开关电源与线性电源的区别?

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1.耗能

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。电压稳压是透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。

2.效率

与传统的线性电源相比,开关电源的优势在于效率高(此处的效率可以简单的看作输入功率与输出功率之比),加之开关晶体管工作于开关状态,损耗较小,发热较低,不需要体积/重量非常大的散热器,因此体积较小、重量较轻。

打个比方:当试图从一个直径较大的自来水管中取出连续不断的且较小的水流时,可以采用两种策略:一种是使用一个转接阀门,并将阀门开启在较小位置,这就是线性电源的工作原理。(可以将阀门看作晶体管)线性电源的电压调整晶体管上承受着很大的“压力”(具体的表现是转换为热能的形式散耗);

或者,可以改进一下,让大水管的水流到一个比较大的“水桶”里,小水管连接到这个水桶上取水,接着,需要做的就是断续的打开/关闭大水管上的阀门,保证水桶内的水既不会完全没有,也不会因为太多而溢出--开关电源的基本原理就是如此。


开关电源的优点

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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。因此对开关电源产品的设计及要求更高。


辰竹开关电源

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当负载开始工作,电源便默默无闻地贡献它的能量

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