导语:开关电源的功能是什么?它通过不同的方式将单个电平的电压转换为用户所需的电流或电压。这种转换是通过改变晶体管的全开和全关模式实现的,这两种模式能耗低,时间短,可以节约大量能源,减少余热产生。
开关电源是一种采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断控制开关元件占空比来调整输出电压。其工作原理简单概述为,将交流电先整流成直流,再将直流逆变成交流,然后再次整流输出为所需直流。
①首先,将交流电源经由精密整流滤波技术制成稳定的直流。
②接着,用高频率脉冲宽度调制(PWM)信号高速控制半导体开关,以高速切换其导通与截止状态,将直流转化为高频率交流供给专用的高频变压器进行变压。
③在变压器中,次级感应出高频交流 电压后经历进一步精细化处理,即再次经过整流滤波,使之成为稳定的、用于负载供给的直流。
④最后,在输出端部署反馈机制,与控制系统交互,以微调PWM占空比,从而确保稳定、高效地达到预期输出目标。
开关電源最显著優點包括體積小、重量轻(仅有线性電源20%~30%)、效率极高(一般60%-70%,线性電源只有30%-40%)、抗干扰性能优异、模块化设计以及宽广可调节范围。此外,它还具备升降壓能力及大功率輸出等优势,但由于運作於開關狀態,因此會產生較大的噪聲問題。
为了更深入地理解降壓型開關電源如何運作,我们可以参考以下簡圖。在這個系統中,由開關K(實際應用中為三極管或場效應管)、儲能二極管D、二極管C與磁耦合L組成。当K打开时,一部分能量储存在L和C上,当K关闭时,由于L自感作用,保持当前流量不变,从而形成闭环回路。这整个过程依赖于精确控制K打开与关闭时间以实现对输出伏安值得准确调整。通过检测并修正输出伏安值来持续调整这个过程,便达到了稳定输送目的。在此期间,L存储了能量,而在关闭期间释放;D则在断续状态下提供连续路径让能量循环使用,因此称之为"储能"和"续传"角色分配。
总结来说,开放式电子设备需要一个适当大小、高效且可靠的事物能够提供它们所需的一致供应品质-这就是为什么人们选择使用“Switching Power Supply”这样的解决方案。它利用一种名叫“Pulse Width Modulation”的技术,这使得这些设备能够从任何输入得到任何数量或类型的力量。这不是只关于启动或者停止,而是关于如何有效地管理与发送能源,让我们的生活更加便捷!