开关电源的基础知识「用最简单的知识介绍开关电源」
开关电源是一种将直流转化成直流的一个电路。(直流电的变压)虽然我们能买到的开关电源进线是交流,出来是直流。实际上进线交流先转化成直流再进行变压的。
开关电源,从字面的理解首先是一个电源,开关两个字是电源的工作方式
我们在购物网站搜索开关电源就能看的出来开关电源是一种能稳定输出直流电压的电源。其实开关电源在我们的生活中处处都有他的身影,手机充电器,电动车充电器,冰箱,洗衣机,电视机,电脑,等等都有开关电源的影子。那么开关电源的原理是什么呢?接下来我给大家大致的介绍一下开关电源的原理。
开关电源是一种将直流转化成直流的一个电路。(直流电的变压)虽然我们能买到的开关电源进线是交流,出来是直流。实际上进线交流先转化成直流再进行变压的。
开关电源,从字面的理解首先是一个电源,开关两个字是电源的工作方式。就是通断的意思,打开回路就通了,断开回路就不通了。下面是开关电源的简略图已经简略的不能再简略了。假设输入的直流为100V的稳压直流
开关电源的简略图
就是一个开关控制一个电源的通断,那么我输出的电源是应该是个间隔的电压输出。下面是图
输入输出的比较
当开关断开的时候输出的电压就是0,当开关闭合的时候输出的电压就是100V。这个基本上就是开关电源工作的核心原理。 如果我只说道这里我想评论区肯定会出现这几张图片。
这里我再详细的解释一下电源如何输出。这里需要一点的数学知识,求平均值,继续看图片
开关的间隔时间
我们这里有通的时间和断开的时间,假设通的时间和断开的时间相等的,t1=t2,那么他的平均电压就是50V,打个比方一辆车以100km/h的速度开了1个小时,然后又停了1个小时,那么这辆车2个小时的平均速度就是50km/h,如果改变t1,t2的值 那么平均值就会出现变化。
我们的开关电源输出通常是稳压直流,这个是脉冲不是稳压直流啊,先别急 收住你们的大砍刀,我来解释一下如何让他变成我们算出来的平均值,
那么我们需要一些元器件了,我们要抑制他的电压变化,就要用到一个叫做电感的器件。电感这种元器件能抑制电路的电压变化。上个电感图片吧
就是一根导线绕圈圈。电会生成磁场 磁场变化又能产生一个电场,与电源相互作用力 从而达到抑制电压变化的效果,这个高中物理讲解的很清楚了,细讲的话又太多了。就这个器件能让我们的理论的平均值变成实际输出。再给个图直观点的。
加了电感
加了电感输出的电压还是有点波动的 我们可以再加滤波电容(通常用的是电解电容)进一步稳压。从而达到稳定的直流输出。
这就是开关电源的最核心的原理,各位看官老爷,键盘下面留点情 我会继续更新下去的,主要探讨一下变频器的相关电路知识。
开关电源有什么用?开关电源的特点与分类介绍
日常生活中,人们每天都在和开关打交道,几乎每天都会触摸到不同物件的开关,比如说电灯的开关、手机的开关,或者电视的开关,而其实这些物件的开关无非就是开关电源。但小编今天要向大家介绍的开关电源不同于普通开关电源。随着社会的电气化转变,开关电源的使用越来越广泛,那么开关电源到底有什么用呢?它又有什么特点呢?小编今天就来为大家详细的介绍一下。
什么是开关电源
开关电源就是利用电子开关器件如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等,通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
开关电源的特点
开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着随着电力电子技术的发展和创新,目前开关电源主要以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用到几乎所有的电子设备,其重要性可见一斑。
开关电源的分类
根据开关器件在电路中连接的方式,开关电源总的来说可分为串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中,变压器式开关电源还可以进一步分成:推挽式、半桥式、全桥式等多种;根据变压器的激励和输出电压的相位,又可以分成:正激式、反激式、单激式和双激式等多种。
开关电源的用途
开关电源广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。
在生活中,开关电源的应用范围广泛,大到军事设备,小到家庭式的灯具,每一种物件都会使用到开关电源,小编上述中也主要介绍了开关电源的分类、特点以及它的主要用途,用户们可以清楚的了解到,其实我们的生活方方面面都离不开开关电源的使用,而它也是人们比较容易忽视的一个物件。小编的介绍到这里就要结束了,希望小编的文章能够帮助到大家。
开关电源原理是什么?
对于开关电源的知识需要细心的了解,只有了解的熟悉,才能做到心中有数,然后在选购的时候才能够购买到适合自己的安全的开关电源。下面详细介绍一下什么是开关电源,以及开关电源工作原理。什么是开关电源:
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在安防监控,节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源工作原理:
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。
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