开关方式电源又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转化设备,是电源供应器的一种。其功用是将一个位准的电压,透过不同方式的架构转化为用户端所需求的电压或电流。
开关电源的优势
开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需求直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转化。
开关电源不同于线性电源,开关电源运用的切换晶体管多半是在全开方式(饱满区)及全闭方式(截止区)之间切换,这两个方式都有低耗散的特色,切换之间的转化会有较高的耗散,但时刻很短,因而比较节省能源,发生废热较少。理想上,开关电源自身是不会耗费电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时刻来到达。相反的,线性电源在发生输出电压的过程中,晶体管作业在放大区,自身也会耗费电能。
开关电源的高转化功率是其一大长处,并且由于开关电源作业频率高,能够运用小尺度、轻分量的变压器,因而开关电源也会比线性电源的尺度要小,分量也会比较轻。
若电源的高功率、体积及分量是考虑要点时,开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂,内部晶体管会频频切换,若切换电流尚加以处理,或许会发生噪声及电磁搅扰影响其他设备,并且若开关电源没有特别规划,其电源功率因数或许不高。
开关电源的组成部分
开关电源大致由主电路、操控电路、检测电路、辅佐电源四大部份组成。
1、主电路
冲击电流限幅:约束接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂涉及阻止本机发生的杂波反应回电网。
整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较滑润的直流电。
逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的中心部分。
输出整流与滤波:依据负载需求,供给安稳牢靠的直流电源。
2、操控电路
一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去操控逆变器,改动其脉宽或脉频,使输出安稳,另一方面,依据测验电路供给的数据,经维护电路辨别,供给操控电路对电源进行各种维护措施。
3、检测电路
供给维护电路中正在运转中各种参数和各种外表数据。
4、辅佐电源
完成电源的软件(长途)发动,为维护电路和操控电路(PWM等芯片)作业供电。
现在工程师在开关电源技能领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技能,两者相互促进推进着开关电源每年以超越两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高牢靠、抗搅扰的方向开展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类。
开关电源正在走向大众化,微型化。开关电源将逐渐替代变压器在生活中的一切使用,低功率微型开关电源的使用要首要体现在,数显表、智能电表、手机充电器等方面。现阶段国家在大力推广智能电网建造,对电能表的要求大幅进步,开关电源将逐渐替代变压器在电能表上面的使用。