导语:开关电源的作用是什么?它通过不同的方式将单个电平的电压转换成用户所需的电流或电压,实现高效能量转换。这种转换是通过改变晶体管的全开和全关模式来实现的,这两种模式既能耗低又时间短,可大幅节约能源,减少余热产生。开关电源采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断控制其占空比,以调整输出电压。
工作原理简述:
交流输入经整流滤波后变为直流。
高频PWM信号控制开关管高速导通与截止,将直流转化为高频交流供给变压器。
变压器次级感应出高频交流,再经过整流滤波输出为直流供给负载。
输出反馈至控制环路以调整PWM占空比,确保稳定输出。
优点概述:
体积小、重量轻(仅线性电源20%~30%)
效率高(通常60%~70%,远超线性30%~40%)
强抗干扰性能
输出范围宽广
模块化设计便于集成
新型技术介绍:
开关電源是一项较为先进的技术,它结合了多项优势,如效率极高、重量轻巧、可升降压以及大功率输出等特点。但由于其工作在高速切换状态下,其噪声水平相对较高。
降压型開關電源原理图解析:
该类型電源由開關K(通常為三極管或場效應管)、續流二極管D、儲能電感L及濾波電容C组成。当開關K打開時,由於儲能電感L自感,当輸入電壓增加時會有時間延遲,這種現象稱為輸出過渡期。在此期間,一部分負載不被供應,而剩下的則儲存在儲能線圈中。當開關K打閉時,由於自感作用,線圈中的磁場保持不變,即使已經減少了輸入電壓,但負載仍然可以繼續使用這些剩餘之間並且將從左往右繼續通過負載返回地線,並通過續流二極管D再次返回到儲能線圈左端形成一個回路。此过程持续进行,并根据控制單位調整該周期以维持稳定的輸出。
保护机制说明:
当系统出现异常时,可以采取措施限制当前或完全关闭设备,以防止过载损坏。常见保护措施包括欠/过/无触发保护以及过热警告功能等,以确保负载安全运行。