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開關(guān)電源原理

更新時間:2025-05-16      瀏覽次數(shù):235

開關(guān)電源的原理與傳統(tǒng)線性電源截然相反。線性電源使用變壓器將商用電流轉(zhuǎn)換為電壓,然后進(jìn)行整流,而開關(guān)電源先將商用交流電整流為直流電,然后轉(zhuǎn)換電壓。然而,一旦整流完成,使用變壓器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換就不再可能。

在開關(guān)電源中,整流電流通過晶體管或MOS場效應(yīng)晶體管等半導(dǎo)體元件的高速開關(guān)轉(zhuǎn)換為脈沖交流電,然后送往高頻變壓器。這就增加了所需的元器件和電路的數(shù)量,使電路變得更加復(fù)雜,但這種復(fù)雜性恰恰是開關(guān)電源的關(guān)鍵。

開關(guān)電源的控制方法有多種,但最常見的是PWM (脈沖寬度調(diào)制)方法。通過調(diào)整通/斷開關(guān)周期的導(dǎo)通時間,也就是脈沖波的寬度,并使每個脈沖的面積相同,可以穩(wěn)定電壓。開關(guān)電源的另一個特點是可以通過開關(guān)電源來調(diào)節(jié)輸出,從而提高效率。

另外,由于開關(guān)電源的脈沖頻率較高,為幾十kHz至幾百kHz,因此可以使用小型、輕量的變壓器。然而,在高頻下,鐵芯中的損耗變大,因此使用鐵氧體磁芯。這提高了電源效率并節(jié)省了能源。

安裝鐵氧體磁芯時,由鐵氧體材料制成的芯棒會纏繞在電纜上,通過吸收流過電纜的高頻噪聲電流產(chǎn)生的磁場并將其轉(zhuǎn)換為熱量來降低噪聲。

開關(guān)電源的弱點是高速開關(guān)時會產(chǎn)生噪聲,但預(yù)計鐵氧體技術(shù)可以減少這種噪聲。


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