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        4. 沃爾電源行業(yè)新聞

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        什么是開(kāi)關(guān)電源及它的工作原理和用途

        時(shí)間：2015-11-02來(lái)源：tac瀏覽次數(shù)：

        內(nèi)容簡(jiǎn)介：

        目前網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于什么是開(kāi)關(guān)電源、開(kāi)關(guān)電源的工作原理、分類、用途等問(wèn)題太多，回答也都是參差不齊，現(xiàn)為大家總結(jié)關(guān)于開(kāi)關(guān)電源的相關(guān)問(wèn)題，希望能給您帶來(lái)幫助。

        目前網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于什么是開(kāi)關(guān)電源、開(kāi)關(guān)電源的工作原理、分類、用途等問(wèn)題太多，回答也都是參差不齊，現(xiàn)為大家總結(jié)關(guān)于開(kāi)關(guān)電源的相關(guān)問(wèn)題，希望能給您帶來(lái)幫助。
        一、什么是開(kāi)關(guān)電源
        什么是開(kāi)關(guān)電源
        它是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。
        　開(kāi)關(guān)電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；后兩種工作模式多用于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。另外，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓也有三種工作方式：直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣，前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換；后兩種工作方式多用于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。
        二、開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)
        什么是開(kāi)關(guān)電源
        功耗小,效率高.在開(kāi)關(guān)電源電路中,晶體管V在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下,它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快,頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家,可以做到幾百或者近1000kHz.這使得開(kāi)關(guān)晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達(dá)到80%.
        體積小,重量輕.從開(kāi)關(guān)電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器.由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片.由于這兩方面原因,所以開(kāi)關(guān)電源的體積小,重量輕.
        穩(wěn)壓范圍寬.從開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)的,輸入信號(hào)電壓的變化可以通過(guò)調(diào)頻或調(diào)寬來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償.這樣,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí),它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓.所以開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,穩(wěn)壓效果很好.此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種.開(kāi)關(guān)電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn),而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類型的開(kāi)關(guān)電源.
        濾波的效率大為提高,使濾波電容的容量和體積大為減少.開(kāi)關(guān)電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩(wěn)壓電源的1000倍,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍；即使采用半波整流后加電容濾波,效率也提高了500倍.在相同的紋波輸出電壓下,采用開(kāi)關(guān)電源時(shí),濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500～1/1000.電路形式靈活多樣,有自激式和他激式,有調(diào)寬型和調(diào)頻型,有單端式和雙端式等等,設(shè)計(jì)者可以發(fā)揮各種類型電路的特長(zhǎng),設(shè)計(jì)出能滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的開(kāi)關(guān)電源.
        三、開(kāi)關(guān)電源的工作原理
        開(kāi)關(guān)電源的工作原理
        1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流; 
        2.通過(guò)高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管,將那個(gè)直流加到開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)上; 
        3.開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓,經(jīng)整流濾波供給負(fù)載; 
        4.輸出部分通過(guò)一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的. 
        交流電源輸入時(shí)一般要經(jīng)過(guò)厄流圈一類的東西,過(guò)濾掉電網(wǎng)上的干擾,同時(shí)也過(guò)濾掉電源對(duì)電網(wǎng)的干擾;
        在功率相同時(shí),開(kāi)關(guān)頻率越高,開(kāi)關(guān)變壓器的體積就越小,但對(duì)開(kāi)關(guān)管的要求就越高; 
        開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)可以有多個(gè)繞組或一個(gè)繞組有多個(gè)抽頭,以得到需要的輸出; 
        一般還應(yīng)該增加一些保護(hù)電路,比如空載、短路等保護(hù),否則可能會(huì)燒毀開(kāi)關(guān)電源. 
        四、開(kāi)關(guān)電源的用途
        開(kāi)關(guān)電源的用途
        開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設(shè)備，視聽(tīng)產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機(jī)箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
        本文從開(kāi)關(guān)電源的定義、工作原理、分類、優(yōu)點(diǎn)、用途方面分析了開(kāi)關(guān)電源的相關(guān)問(wèn)題，有很多不足之處望您和我一起探討學(xué)習(xí)。
         

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