开关电源和线性电源的区别

    每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。一些拓扑适用于离线式(电网供电的)AC/DC变换器。其中有些适合小功率输出(<200W),有些适合大功率输出;有些适合高压输入(≥220V AC),有些适合120V AC或者更低输入的场合;有些在高压直流输出(>~200V)或者多组(4~5组以上)输出场合有的优势;有些在相同输出功率下使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是选择拓扑经常考虑的因素。
  一些拓扑更适用于DC/DC变换器。选择时还要看是大功率还是小功率,高压输出还是低压输出,以及是否要求器件尽量少等。另外,有些拓扑自身有缺陷,需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。
  因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。
  开关电源常用拓扑:
  buck开关型调整器拓扑 、boost开关调整器拓扑 、反极性开关调整器拓扑 、推挽拓扑 、正激变换器拓扑 、双端正激变换器拓扑 、交错正激变换器拓扑 、半桥变换器拓扑 、全桥变换器拓扑 、反激变换器 、电流模式拓扑和电流馈电拓扑 、SCR振谐拓扑 、CUK变换器拓扑。

    开关电源,是通过电子技术实现的,主要环节:整流成直流电——逆变成所需电压的交流电(主要来调整电压)——再经过整流成直流电压输出。
  开关电源的结构中由于中间没有变压器和散热片,因而体积非常小。同时,开关电源内部都是电子元件,效率高、发热小。虽然,具有电磁干扰等缺点,但现在的屏蔽技术已经非常到位。
  开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有。
  简单地说,开关电源的工作原理是:
  1、交流电源输入经整流滤波成直流;
  2、通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;
  3、开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;
  4、输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的、
  交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源
  以上说的就是开关电源的大致工作原理。
  其实现在已经有了集成度非常高的专用芯片,可以使外围电路非常简单,甚至做到免调试。例如TOP系列的开关电源芯片(或称模块),只要配合一些阻容元件,和一个开关变压器,就可以做成一个基本的开关电源
  开关电源的主要工作原理就是上桥和下桥的Mos管轮流导通,首先电流通过上桥Mos管流入,利用线圈的存储功能,将电能集聚在线圈中,最后关闭上桥Mos管,打开下桥的Mos管,线圈和电容持续给外部供电。然后又关闭下桥Mos管,再打开上桥让电流进入,就这样重复进行,因为要轮流开关Mos管,所以称为开关电源
  而线性电源就不一样了,由于没有开关介入,使得上水管一直在放水,如果有多的,就会漏出来,这就是我们经常看到的某些线性电源的Mos管发热量很大,用不完的电能,全部转换成了热能。从这个角度来看,线性电源的转换效率就非常低了,而且热量高的时候,元件的寿命势必要下降,影响最终的使用效果 。
  开关电源和线性电源的区别主要是他们的工作方式。
  线性电源功率器件工作在线性状态,也就是说它一用起来功率器件就是一直在工作,所以也就导致它的工作效率低,一般在35%~60%,还得说它是很好的线性电源。线性电源的工作方式,使它从高压变低压必须有将压装置,一般的都是变压器,也有别的像KX电源,再经过整流输出直流电压。这样一来它的体积也就很大,笨重,效率低、发热量也大。它也有它的优点:纹波小,调整率好,对外干扰小。适合用于模拟电路,各类放大器等。


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