目前,电子设备与人们的工作和生活日益密切相关,电子设备离不开可靠的电源。开关电源是开关稳压电源的缩写,一般指输入交流电压,输出直流电压AC(交流电)-DC(直流)交换器。开关电源内的电源开关管处于高频开关状态,能耗低,电源效率可达75%~90%,是普通线性稳压电源的两倍。类似的概念很容易混淆,比如开关电源和线性电源。从概念上讲,似乎有一些共同点,但实际上却不一样。本文将介绍开关电源和线性电源的区别。
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首先,让我们了解什么是线性电源,什么是开关电源;从字面上看,线性稳压器制成的电源系统是线性电源,开关稳压器制成的电源是开关电源。接下来,我们将介绍线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器
我们常说的线性稳压器LDO,其传输设备在线工作区域,直率地说,是电阻分压,只能用于降压变换,输出电流几乎等于输入电流,当输入输出压差较大时,系统转换效率较低。
优点:输出电压纯,纹波小,噪音低,使用方便。
缺点:只能实现降压输出,输入输出压差大,转换效率低。
开关稳压器
开关稳压器,利用电源管连续开关,配合储能元件(电感、电容器)实现能量传输和变换,实现电压变换。根据系统电路中设备的不同连接方式,可实现直流升压、降压、负压、升压等变化。理想情况下,电感和电容器不会有能量损失,因此系统转换效率相对较高。
优点:效率高、体积小、功率密度大,可实现多种电源转换。
缺点:由于电源管开关和储能设备的电磁变化,输出电压纹波和噪声相对较大,同时产生电磁骚扰,系统成本相对较高。
开关电源和线性电源的区别
简单来说,线性电源的压力调节可以看作是电阻调节值,相当于通过调节滑动变阻器来改变电压,而开关电源通过调节开关频率来改变电压。同时,与线性电源相比,开关电源的成本随着输出功率的增加而增加,但增长率不同。
(1)线性电源率点上,线性电源的成本高于开关电源。
因此,随着电力电子技术的发展和创新,开关电源技术不断突破和创新。相反,开关电源技术移动到低输出电源端,为开关电源提供了广阔的发展空间。
(2)电力电子设备与人们的工作和生活日益密切相关,电子设备不能与可靠的电源分离。20世纪80年代后,计算机完全实现了开关电源,20世纪90年代开关电源已进入各种电子和电气领域。
(3)事实上,从开关电源的原理图可以看出,由于调整管上的耗散功率大大降低,不使用重型工频变压器,节省了较大的散热器。这使得开关电源体积小,重量轻。但开关电源最大的优点是功耗小,效率高。在开关电源电路中,在激励信号的激励下,晶体管不断重复开关状态,转换速度非常快,频率为50HZ只有,电源效率大大提高。
(4)开关电源的稳压范围较宽。通过调频或调宽来调整开关电源的输出电压,可以补偿输入信号电压的变化。这样,当工频电网电压变化较大时,仍能保证输出电压稳定。
(5)目前开关电源的工作频率基本为50kHz,它是线性稳压电源的1000倍,几乎提高了整流后的滤波效率1000倍;即使在半波整流后添加电容滤波,效率也提高了500倍。在相同的纹波输出电压下,当使用开关电源时,滤波电容的容量仅为线性稳压电源中滤波电容的1/500~1/1000。