开关电源的背景、现状及未来发展方向

电源开关

开关电源是相对于线性电源而言的。他的输入端直接将交流电整流成直流电,然后在高频振荡电路的作用下,用开关控制电流的通断,形成高频脉冲电流。借助电感(高频变压器),输出稳定的低压DC。因为变压器磁芯的大小与其工作频率的平方成反比,频率越高,磁芯越小。这样,可以大大减小变压器,并且可以减小电源的重量和体积。此外,由于它直接控制DC,这种电源的效率远远高于线性电源。这样节约能源,所以受到人们的青睐。但它也有缺点,就是电路复杂,维护困难,电路污染严重。电源噪声大,不适合一些低噪声电路。

所谓开关电源,就是利用电子电路转换电能,形成开关(方波)振荡电路。

这种方法有许多优点。一是稳压范围广,输出电压在一定范围内与输入电压的变化无关。电脑电源可以在80 V-240下正常工作,这是其他电源无法比拟的。二是效率高,由于开关振荡工作方式,热损失特别小,发热低。第三,结构简单。与其他同功率的电源相比,开关电源的体积和重量要小得多。因此,在许多电子设备中,开关电源相当普遍。

所谓开关电源,就是开关电源中的调节管工作在截止区和饱和区。当调节管被切断时,相当于机械开关断开,当调节管饱和时,相当于机械开关闭合。这种起开关作用的三极管叫开关管,用开关管稳压的电源叫开关稳压电源。

开关电源:它是一种稳压电源,其调节元件工作在开关状态。调节元件通常采用晶体管、可控硅、磁开关等。

特点:体积小,稳压范围宽,效率高,但结构复杂,电源噪声大。输出电压为矩形脉冲电压,不能用于高要求的线性电源。

开关电源就是通过电路控制开关管高速开关。它将直流电转换成高频交流电提供给变压器进行变压,从而产生一组或多组所需的电压!之所以改用华为的高频交流电,是因为高频交流电在变压器变压电路中的效率远高于50HZ,所以开关变压器可以做得很小,工作时不会很热!!成本很低。如果不把50HZ换成高频,开关电源就没有意义。

开关电源的工作原理是:

1.交流电源输入经过整流和滤波后进入DC;

2.通过高频PWM(脉宽调制)信号控制开关管,并将该DC加到开关变压器的初级;

3.开关变压器的次级感应出高频电压,通过整流和滤波提供给负载;

4.输出部分通过一定的电路反馈到控制电路,控制PWM占空比,达到稳定输出的目的。

交流电源输入时,通常会经过类似电流回路的东西,滤除断电网络上的干扰,同时也滤除电源对电网的干扰;

在相同功率下,开关频率越高,开关变压器的体积越小,但对开关管的要求越高;

开关变压器的次级可以有多个绕组,或者一个绕组有多个抽头,以获得所需的输出;

一般要加一些保护电路,比如空载、短路保护,否则可能会烧坏开关电源。

主要用于工业和一些家用电器,如电视、电脑等。

开关电源就是通过电路控制开关管高速开关。它将直流电转换成高频交流电提供给变压器进行变压,从而产生一组或多组所需的电压!之所以转换成高频交流电,是因为高频交流电在变压器变压电路中的效率远高于50HZ,所以开关变压器可以做得很小,工作时不会很热!!成本很低。如果不把50HZ变成高频,开关电源就没有意义!!开关变压器并不神秘。只是一个普通的变压器!这是开关电源。

开关电源大致可以分为隔离型和非隔离型,隔离型一定要有开关变压器,非隔离型不一定有。

简单来说,开关电源的工作原理是:

1.交流电源输入经过整流和滤波后进入DC;

2.通过高频PWM(脉宽调制)信号控制开关管,并将该DC加到开关变压器的初级;

3.开关变压器的次级感应出高频电压,通过整流和滤波提供给负载;

4.输出部分通过一定的电路反馈到控制电路,控制PWM占空比,达到稳定输出的目的。

交流电源输入时,通常会经过类似电流回路的东西,滤除断电网络上的干扰,同时也滤除电源对电网的干扰;

在相同功率下,开关频率越高,开关变压器的体积越小,但对开关管的要求越高;

开关变压器的次级可以有多个绕组,或者一个绕组有多个抽头,以获得所需的输出;

一般要加一些保护电路,比如空载、短路保护,否则可能会烧坏开关电源。

以上是开关电源的一般工作原理。

其实有专门的芯片,集成度很高,可以让外围电路非常简单,甚至免调试。

电脑开关电源的发展经历了三个阶段:AT、ATX、ATX12V。AT标准是IBM在早期推出PC/AT机时提出的。提供+5V、-5V、+12V和-12V四组电压,硬切换。ATX标准的产生具有划时代的意义,实现了软启动和关机,可以通过远程网络唤醒,增加了+3.3V和+5Sb的输出。ATX12V是CPU等硬件发展的产物,主要是增加了+12V的输出容量。