用开关电源还是线性电源?
开关电源和线性电源的优点和缺点对比(特制材料)
开关电源和线性电源的优点和缺点对比开关电源是相对线性电源而言的,线性电源是利用功率半导体器件的线性工作区,通过调节线性阻抗来达到调节输出的目的;而开关电源是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率来达到调节输出的目的。
其优点是:1、效率较高,体积小。
由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率达到的,所以就不存在铁损和铜损,元器件的损耗可以忽略不计,比较变压器而言效率较高;由于它只有元器件和电路板,因而体积就会很小,重量也较轻。
2、电压输入范围宽。
一般可达到160V-270之间。
但它的缺点更是它致命的:1、开关电源看着小巧,功率和磁心变压器以及控制方式有关,电磁干扰大,纹波系数大。
尤其有音频、视频的范畴内,对电磁干扰非常敏感,在音频表现为音色不纯厚,可能会有丝丝声;在视频表现为,图像可能会有细小的纹波,不细腻。
2、设计复杂,维护维修不方便。
往往越是复杂的设备出现的问题的可能性就越大,而且开关电源一旦出现问题,一般非专业人士是维修不了的,找别人维修,费用又太高,还不如废弃掉。
3、体积小是开关电源的优点,但设计不好就成为它的缺点了。
为了追求更小,一大把元器件挤在一个小壳子里,散热不好,我们以前用的当中也出现过外壳变形的现象。
4、开关电源的元器件在选择上也不是很规范,这是国产开关电源的通病。
国家有关质检部门检验市场上的开关电源发现,有过半数的不合格,这其中还包括进口开关电源。
5、最大的一点就是抗雷击能力非常低。
在监控系统中,遭遇雷击的可能也非常大,主要表现为从电源串入,直接雷击的可能性非常小。
一旦220V的电压突然变高,开关电源在瞬间就被烧毁。
前段时间的一个监控系统中,在一个雷过后,监控总闸跳了,再合上闸后,大部分摄像机还正常工作,一部分监视器显示无视频信号。
经检查发现,无视频信号的全部都是开关电源(施工时有的地方安装不方便,就用了开关电源),最后又在摄像机杆上安装上了电源箱,换上了变压器电源。
线性电源和开关电源
一、水声设备电源电源分为交流电源和直流电源,就水声设备而言,主要应用为直流稳压电源。
直流电源可分为线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。
与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。
它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹,功率管工作在饱或及截止区即开关状态。
线性电源和开关电源的区别:1、工作方式不同(1)线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率低(不高于50%),需要加体积庞大的散热片,而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
(2)开关电源的调整管工作在饱和和截至状态,因而发热量小,效率高(75%以上)而且省掉了大体积的变压器。
但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波,另外开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰,也需要在电路中串连磁珠加以改善。
2、内部结构不同(1)开关电源利用变占空比或变频的方法实现不同的电压,实现较为复杂,最大的优点是高效率,缺点是纹波和开关噪声较大,适用于对纹波和噪声要求不高的场合。
(2)线性电源没有开关动作,属于连续模拟控制,内部结构相对简单,芯片面积也较小,成本较低,优点是成本低,纹波噪声小,最大的缺点是效率低。
它们各有有缺点在应用上互补共存。
3、适用要求不一样效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳,对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方多选用线性电源。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
二、直流电源主要参数1、源电压效应输入电压的变化引起输出量变化的效应,改变量是源电压,被测量是输出电压的稳态值。
%100max ⨯∆=oNU U U S其中 S U — 源电压效应系数(电压调整率),这个值越小越好,是衡量稳压电源性能的一个重要指标。
什么时候用线性电源.什么时候用开关电源
什么时候用线性电源.什么时候用开关电源2007-10-26 09:25一、线性电源的原理:线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。
但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。
这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。
二、开关电源的原理:开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
它们的功能是:1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。
3、逆变器:是开关电源的关键部分。
它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
4、输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。
5、控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。
调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
6、保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。
开关电源是将交流电先整流成直流电,在将直流逆变成交流电,在整流输出成所需要的直流电压。
这样开关电源省去下线性电源中的变压器,以及电压反馈电路。
而开关电源中的逆变电路完全是数字调整,同样能达到非常高的调整精度。
开关电源的主要优点:体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的20~30%)、效率高(一般为60~70%,而线性电源只有30~40%)、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。
开关电源与线性电源的比较
开关电源与线性电源的比较
开关电源的优缺点
∙电源(Power Supply)原始定义:把其他形式的能源转换成电能的装置叫做电源。
按此定义,日常生活中常见的电源有如下一些:
图1 相对轻巧的开关电源
∙优点:
∙1、转换效率高,理想情况下没有功率损耗;
∙2、体积小,频率的提高带来小型化的体积;
∙3、可降压或升压输出;
∙4、输入输出容易隔离;
∙5、容易实现多路输出;
∙6、可输出负电压;
∙7、输入电压范围能做得很宽。
∙缺点:
∙相对线性电源而言,唯一的确定就是有相对大的输出纹波噪声,电磁辐射比线性电源的大。
线性电源的优缺点
∙图3 比较笨重的线性电源
∙几乎跟开关电源的优缺点完全反过来,线性电源的优缺点如下:
∙优点:
∙电路没有开关器件,因此没有开关噪声,输出非常干净。
∙缺点:
∙1、只能降压;
∙2、只能做同种电压极性的转换;
∙3、输入、输出不能实现隔离;
∙4、难于实现多路输出;
∙5、效率低、晶体管损耗大;
∙6、输入电压范围窄;
∙7、发热厉害;
∙8、体积大。
∙事实上,开关电源的问世,最早就是大名鼎鼎的NASA(美国国家航空航天局)为降低卫星的重量,而推动研发的。
现在,绝大多数的电源供电都采用了开关电源,如笔记本电脑的电源适配器、LED灯的驱动电源、充电器、太阳能逆变器、模块电源、通信电源等等,本质上都是开关电源,线性电源只在小部分模拟电路,小电流供电场合应用。
开关电源和线性电源的区别,各用在什么场合?
开关电源和线性电源的区别,各用在什么场合?线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率低(35%左右),需要加体积庞大的散热片,而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
开关电源的调整管工作在饱和和截至状态,因而发热量小,效率高(75%以上)而且省掉了大体积的变压器。
但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波(50mV at 5V output typical),在输出端并接稳压二极管可以改善,另外由于开关管工作是会产生很大的尖峰脉冲干扰,也需要在电路中串连磁珠加以改善。
相对而言线性电源就没有以上缺陷,它的纹波可以做的很小(5mV以下)。
对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳,对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方(例如电容漏电检测)多选用线性电源。
另外当电路中需要作隔离的时候现在多数用DC-DC来做对隔离部分供电(DC-DC从其工作原理上来说就是开关电源)。
还有,开关电源中用到的高频变压器可能绕制起来比较麻烦。
开关电源介绍开关电源设计1 电子产品,特别是军用稳压电源的设计是一个系统工程,不但要考虑电源本身参数设计,还要考虑电气设计、电磁兼容设计、热设计、安全性设计、三防设计等方面。
因为任何方面那怕是最微小的疏忽,都可能导致整个电源的崩溃,所以我们应充分认识到电源产品可靠性设计的重要性。
2 开关电源电气可靠性设计2.1 供电方式的选择集中式供电系统各输出之间的偏差以及由于传输距离的不同而造成的压差降低了供电质量,而且应用单台电源供电,当电源发生故障时可能导致系统瘫痪。
分布式供电系统因供电单元靠近负载,改善了动态响应特性,供电质量好,传输损耗小,效率高,节约能源,可靠性高,容易组成N+1冗余供电系统,扩展功率也相对比较容易。
所以采用分布式供电系统可以满足高可靠性设备的要求。
2.2 电路拓扑的选择开关电源一般采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。
线性直流电源与开关电源的区别
线性直流电源与开关电源的区别摘要:关于电路结构,究竟是线性电源还是开关电源,要看具体场合,合理采用。
这两种电路,国际国内都大量使用,各有各的特点。
线性电源以其精度高,性能优越而被广泛应用。
开关电源因省去了笨重的工频变压器而使体积和重量都有不同程度的减少,减轻,也被广泛地应用在许多输出电压、输出电流较为稳定的场合。
一、线性电源线性电源的主电路如下:通俗的说,可控硅是一个控制电压的器件,由于可控硅的导通角是可以用电路来控制的,固此随着输出电压Uo的大小变化,可控硅的导通角也随着变化。
加在主变压器初级的电压Ui也随之变化。
也就是~220V市电经可控硅控制后只有一部分加在主变压器的初级。
当输出电压Uo较高时,可控硅导通角较大,大部分市电电压被可控硅“放过来了”(如上图所示),因而加在变压器初级的电压,即Ui较高,这当然经整流滤波后输出电压也就比较高了。
而当输出电压Uo很低时,可控硅导通角很小,绝大部分市电电压被可控硅“卡断了”(如下图所示),只让很低的电压加在变压器初级,即Ui很低,这当然经整流滤波后输出电压也就很低了。
实际上在可控硅电源的输出端再串一只大功率三极管(实际是多只并联)就是线性电源,控制电路只要输出一个小电流到三极管的基极, 就能控制三极管的输出大电流,使得电源系统在可控硅电源的基础上又稳压一次,因而这种线性稳压电源的稳压性能要优于开关电源1-3个数量级。
二、开关电源开关电源的主电路如下:由电路可以看出,市电经整流滤波后变为311V高压,经K1~K4功率开关管有序工作后,变为脉冲信号加至高频变压器的初级,脉冲的高度始终为311V。
当K1,K4开通时,311V高压电流经K1正向流入主变压器初级,经K4流出,在变压器初级形成一个正向脉冲,同理,当K2,K3开通时,311V高压电流经K3反向流入主变压器初级,经K2流出,在变压器初级形成一个反向脉冲。
这样,在变压器次级就形成一系列正反向脉冲,经整流滤波后形成直流电压。
线性电源和开关电源在门禁应用中的比较
线性电源和开关电源在门禁应用中的比较在门禁工程中电源的选择是至关重要的,它直接影响到了整个门禁系统的稳定性,而现在市场上的门禁电源也是良莠不齐,线性电源标称功率和实际功率相差甚远,用普通开关电源替代纹波又很大,让使用者甚至工程商都很难选择,本文对线性电源和开关电源的原理和功能特点作以简单比较,并主要针对门禁电源的选择提出我个人的看法,供大家参考。
线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。
但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,在有色金属快速涨价的今天,变压器直接影响电源的成本,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。
开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
输入电网滤波器的功能是消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
输入整流滤波器是将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。
逆变器是开关电源的关键部分。
它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
输出整流滤波器将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。
控制电路检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。
调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
保护电路的作用是当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。
开关电源是将交流电先整流成直流电,再将直流逆变成交流电,在整流输出成所需要的直流电压。
电源方案选型
电源方案选型随着科技的不断发展,电子产品如今已经深入了我们的生活,同时,电子产品的广泛使用也带来了更高的电力消耗。
选择合适的电源方案对于电子产品的性能和稳定性起着至关重要的作用。
本文将介绍如何选取适合自己产品的电源方案。
一、电源方案的几种类型在进行电源方案选型之前,我们应该先了解电源方案的几种类型,以便于选取适合自己产品的电源方案。
1. 线性电源:线性电源是指直接通过变压器将电压降低提供给设备使用,具有低噪声、低纹波以及稳定输出电压的优点。
但是,线性电源的转换效率比较低,会导致功率的浪费,不适用于大功率电子设备。
2. 开关电源:开关电源是利用一定的控制方式将输入电源的交流电转换成直流电,具有高效、轻便、稳定等优势。
开关电源适用于大功率、高效能电子设备,但同时也存在一定的噪音和电磁干扰。
3.无间歇模式电源:无间歇模式电源是在一定的工作周期内,只有某一部分时间在工作,可以使得输出电流范围宽波纹小,适合于低功率、易于携带的电子设备。
二、电源方案选型的注意事项在选取电源方案之前,还需要注意以下几个方面:1. 产品的功率需求:根据产品功率需求,选择合适的电源方案,如低功耗电子产品选用无间歇模式电源,高功率电子设备选用开关电源等。
2. 环境因素:根据使用环境,选择不同类型的电源方案。
例如,航空电子设备需要使用高可靠性的线性电源,汽车电子设备则需要考虑稳定性和高温环境下的耐受性。
3. 稳定性和可靠性:电源不稳定会影响电子产品的工作效率和寿命,因此在选取电源方案时要考虑电源的稳定性和可靠性。
三、电源方案选型实例以智能手表为例,介绍如何选取合适的电源方案:首先,根据手表功率需求不高,且需要更轻巧的特点,可以选择无间歇模式电源。
然而,智能手表在运行状态下需要保持稳定的电压,需要考虑电源的稳定性和可靠性。
因此,可以选用带有低压差线性稳压器的电源方案,可以提供稳定的电压输出,保障智能手表的工作效率和寿命。
在选择具体的线性稳压器时,应该考虑手表的功率需求以及环境因素。
线性电源和开关电源原理区别及优缺点
线性电源和开关电源原理区别及优缺点一、线性电源的原理及优缺点:线性电源是利用变压器、整流滤波电路和稳压器等组成的电子电路,将交流电转换为稳定的直流电供给电子设备。
具体工作原理如下:1.变压器:变压器通过变压比将输入的交流电压降低或升高到所需的电源电压。
2.整流滤波:将变压器输出的交流电压通过整流电路转化为直流电压,并利用滤波电路去除直流电压中的波动。
3.稳压器:稳压器通过消耗过多的电能将直流电压稳定在所需的电压值上。
线性电源的优点:1.输出纹波小:由于线性电源只进行一次整流滤波,输出纹波较小,对于对输出纹波要求较高的设备,如音频设备,线性电源更为适用。
2.稳压能力强:线性电源采用反馈稳压技术,能够稳定输出以满足负载的要求。
3.输出电压准确:线性电源的输出电压精度较高,波动范围较小,能够满足对精度要求较高的设备。
线性电源的缺点:1.效率低:线性电源的效率较低,工作时会有较大的功耗,会导致能源浪费。
2.体积大、重量重:线性电源中的变压器和稳压器等部件决定了整个电源的体积较大、重量较重,限制了其在大型设备或移动设备中的应用。
3.散热困难:由于线性电源的效率不高,其内部会产生大量的热量,需要散热器来散热,但是由于体积限制,散热困难。
二、开关电源的原理及优缺点:开关电源是通过快速开关管将输入交流电转换为高频脉冲信号,再经过变压器变换、滤波和稳压途径得到所需稳定直流电压的电子电源。
具体工作原理如下:1.输入整流:将输入的交流电通过整流电路转换为直流电。
2.DC/DC变换:通过开关元件(如MOSFET或IGBT)将直流电转换为高频脉冲信号。
3.变压器:将高频脉冲信号通过变压器变换为合适的输出电压。
4.输出整流滤波:将变压器输出的信号通过整流滤波电路转换为稳定的直流电压。
5.稳压器:稳压器通过反馈控制将输出电压稳定在所需的电压值上。
开关电源的优点:1.高效率:开关电源采用高频开关技术,能够提高电源的工作效率,减少电源的功耗。
电源的分类及特点
电源的分类及特点电源是电子设备和电力系统的核心组成部分,对于设备的性能和可靠性有着重要影响。
根据其工作原理和特性,电源可以分为以下几类:1. 线性电源线性电源是最常见的电源类型,其工作原理是通过调整输入电压与负载阻抗,使得输出电压与电流保持恒定。
线性电源具有稳定性高、噪声小、易于调试等优点,但同时也存在效率低、体积大、重量重等缺点。
常见的线性电源有晶体管电源、集成电路电源等。
2. 开关电源开关电源是一种通过控制开关晶体管的开通和关断时间来调整输出电压的电源类型。
相比于线性电源,开关电源具有更高的效率、更小的体积和更轻的重量。
同时,开关电源还具有过载能力强、输出电压范围广等优点,但存在噪声较大、调试难度高等缺点。
常见的开关电源有脉宽调制(PWM)电源、频率调制(FM)电源等。
3. 分布式电源分布式电源是一种将多个小型、模块化的电源组合在一起,形成一个大功率电源系统的技术。
分布式电源系统具有高效、灵活、可扩展性强等优点,可以满足不同领域的应用需求。
常见的分布式电源系统有服务器电源系统、通信电源系统等。
4. 电流源和电压源根据输出功率的形式,电源可以分为电流源和电压源。
电流源是指输出电流恒定的电源,而电压源是指输出电压恒定的电源。
电流源具有较高的内阻,输出电流稳定,适用于需要恒定电流的负载;电压源具有较低的内阻,输出电压稳定,适用于需要恒定电压的负载。
5. 交流电源和直流电源根据电流的方向,电源可以分为交流电源和直流电源。
交流电源是指电流方向随时间周期性变化的电源,而直流电源是指电流方向保持不变的电源。
交流电源常见于电力系统,如市电;直流电源常见于电子设备,如电池、DC-DC转换器等。
线性稳压电源和开关稳压电源详解
线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。
而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。
它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。
但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。
?通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。
如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。
当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。
由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。
一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。
这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。
通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。
如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。
二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。
当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。
这就是开关电源效率高的原因。
什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
了解电脑电源的不同类型及其性能比较
了解电脑电源的不同类型及其性能比较电源是电脑的核心组件之一,它为计算机提供稳定的电力供应。
在选择电源时,了解不同类型的电源以及它们的性能比较是至关重要的。
本文将介绍电脑电源的不同类型,包括传统电源和新型电源,以及它们在性能方面的比较。
一、传统电源类型传统电源一般是通过交流电转换为直流电来为电脑供电的。
常见的传统电源类型包括线性电源和开关电源。
1. 线性电源线性电源是较早期的一种传统电源类型,它通过电源变压器来将交流电转换为所需的直流电。
线性电源具有较低的成本和较小的体积,但效率较低,工作时产生较多的热量和噪音。
2. 开关电源开关电源是目前应用较广泛的一种传统电源类型。
开关电源通过高频开关进行电能转换,具有较高的效率,能够稳定输出所需的直流电,且体积相对较小。
开关电源的稳定性和可靠性较好,但造价较高。
二、新型电源类型随着技术的不断进步,新型电源逐渐应用于电脑系统。
新型电源一般分为无功率因数校正(PFC)电源和模块化电源两种类型。
1. 无功率因数校正(PFC)电源无功率因数校正电源是一种通过调整输入电流与输入电压之间的相位关系来提高功率因数的电源。
它能够更高效地利用电网能源,减少对电网的污染。
无PFC电源有效避免了功率因数低下可能引起的供电问题。
2. 模块化电源模块化电源是一种将电源分为独立的模块,可根据实际需求进行模块替换或增加的电源系统。
它的优点在于可以根据电脑系统的需求进行灵活的扩展和拆解。
模块化电源可以提高电脑系统的可维护性和升级性。
三、传统电源与新型电源的性能比较传统电源和新型电源在性能方面存在一定差异。
下面将对它们的几个方面进行具体比较。
1. 效率传统电源的效率相对较低,一般在70%到80%之间。
而新型电源的效率相对较高,特别是模块化电源的效率可达90%以上。
高效率的电源能够更好地转换电能,减少能量的浪费和损耗。
2. 稳定性传统电源和新型电源在供电稳定性上并无明显差距,都能够提供稳定的直流电。
开关电源与线性电源
开关电源与线性电源电源重要性:电源是电路设计中的重要局部,电源的稳定性在很大程度上决定了电路的稳定性。
可以毫不客气的说,一个电路的质量在很大程度上取决于其电源的质量。
电源电路的作用:电源电路的功能根本上是将交流转化为直流或直流转化为交流,也可能是直流间的电压转化。
交流转化为直流都是通过整流二极管来完成,直流转化为交流都是通过振荡电路来完成,这两点在任何电源电路中都是一样。
电源电路按其原理可分为直流电源、开关电源和相控电源。
由于相控电源用在要求不高,电流特大的场合,一般在电子行业中用不到。
这里就不介绍了。
线性电源和开关电源:根据电源电路的工作原理,电源电路主要可分为两类:线性电源和开关电源。
不管是线性电源还是开关电源,最终都是生成直流电的。
而且在直流转直流的电源中,几乎全部使用开关电源。
如果你看到电压转换芯片,那么不用疑心,其原理肯定是开关电源,因为线性电源做不到那么小。
先看线性电源和开关电源的原理图〔实际电路可能要复杂一些〕。
线性电源原理:原理如图1〔a〕所示,图中所示为串联线性稳压电源,并非代表所有线性稳压电源的电路拓扑结构。
假设输入为交流市电,那么线性电源的工作原理是:先将220V 低频交流市电通过工频变压器〔工频为50Hz〕转化为低压低频交流电,然后通过整流电路将低压低频交流电转化为低压直流电。
其中,在整流过程中必须参加大电容来滤波,如图1〔a〕所示。
晶体管和运放构成的是反应电路,用来稳定最终的直流输出,因此其中的晶体管也叫调整管。
这种技术很成熟,因此,线性电源的输出非常稳定,纹波极小,这是优点。
缺点是工频变压器和大电容体积巨大,不能集成,且调整管工作在放大状态,耗能和发热巨大,导致电源效率不高且整体烫手。
此外,调整管发热大,需要大的散热片,也是一大缺点。
开关电源原理:如果要想减小元件的尺寸,同时提高效率,一个容易想到的方法就是将市电的低频交流电变成高频交流电再转化为直流电,因为高频器件会尺寸会小很多〔尤其是变压器〕。
电源基本知识
电源基本知识一、电源的定义与作用电源是指将一种能量形式转化为电能供给电器设备使用的装置。
在电子设备中,电源起着将交流电转化为直流电,提供稳定电压和电流的作用。
电源是电子设备正常工作的基础,也是保障电子设备安全运行的重要组成部分。
二、电源的分类根据电源的输出特性和工作原理,电源可以分为线性电源和开关电源两大类。
1. 线性电源线性电源是一种将交流电转换为直流电的电源,它通过变压器将交流电转换为低压交流电,再经过整流、滤波、稳压等电路处理,得到稳定的直流电输出。
线性电源具有输出电压稳定、噪声低、抗干扰能力强等特点,但效率较低,体积较大,适用于对输出质量要求较高的场合。
2. 开关电源开关电源是一种利用开关管和变压器等元件实现电能转换的电源。
开关电源通过快速开关的方式将输入电源的直流电转换成高频脉冲,再经过变压器、整流、滤波、稳压等电路处理,最后得到稳定的直流电输出。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点,但输出波形不纯,噪声较多,较不适合对输出质量要求较高的场合。
三、电源的基本参数1. 输出电压输出电压是电源提供给负载的电压值,通常以直流电压表示。
电源的输出电压应符合负载设备的要求,过高或过低的输出电压都会影响设备的正常工作。
2. 输出电流输出电流是电源提供给负载的电流值,通常以安培(A)为单位。
电源的输出电流应满足负载设备的工作电流需求,过大或过小的输出电流都可能导致设备无法正常运行。
3. 输出功率输出功率是电源提供给负载的功率值,通常以瓦特(W)为单位。
电源的输出功率应满足负载设备的功率需求,过小的输出功率可能无法满足设备的工作要求。
4. 效率电源的效率是指输入和输出之间的能量转换效率,通常以百分比表示。
效率越高,电源的能量损耗越小,对环境也更加友好。
5. 稳定性电源的稳定性是指在负载变化或外部干扰的情况下,输出电压和电流的稳定程度。
稳定性好的电源能够保证负载设备的正常工作,减少对设备的损害。
四、常见电源故障及解决方法1. 输出电压不稳定可能原因:电源负载过重、电源内部元件老化、输入电压波动等。
线性电源与开关电源的比较
线性电源与开关电源的比较
1、线性电源精度好(犹豫开关电源1-3个数量级),纹波小,调整率好,对外干扰小,适用多种场合;
2、线性电源功率器件工作在线性状态,因此损耗相对开关电源较高一点,效率上开关电源好一些;
3、尺寸上,开关电源较小,但其存在污染电网和辐射干扰的问题;
4、开关电源不适宜用在高电压大电流且需要从0起连续可调的场合,适用于用在输出固定或相对固定,且对辐射干扰没有太高要求的场合;
5、线性电源便于维修,而开关电源因其元件密集排列,维修上存在一定的难度,且开关电源电路结构与线性电源截然不同,对维修人员的要求相对较高,要用示波器才能观察到电路中各点的工作状态。
开关电源和线性电源比较
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!!成本很低.如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义!开关变压器也不神秘.就是一个普通的变压器!这就是开关电源。
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。
调制方式可分为脉冲跨周期调制(PSM),PWM(脉冲宽度调制)。
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扼流圈一类的东西,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。
开关电源培训资料
电源输入低电压(Vin≤75V)
先如上图2接好测试电路。源自2.4 交调测试指标定义:在相应的输入电压范围内(取范围下限、额定电压、范围上限三点),对各路输出分别为小载或满载条件进行正交后进行输出电压的测试。 测试条件 a、输入电压分别为范围下限,额定值、范围上限。 b、负载条件为各路的小载及满载的正交。 测试方框图 测试方法 a、先如图连接好测试电路,对于每一路输出都应准备小载、满载。如果负载调整率、稳压精度的限值用百分比表示,则应进行额定输入电压下的全部半载测量。 b、对于各种正交情况,应统一汇制成一张记录表格。 c、对于每一种情况都进行测试并记录数据。 d、此交调测试记录数据作为计算输出电压范围,电压调整率、负载调整率,稳压精度的原始数据。
1.2 常用开关电源类别
2. 正激式 用于中大功率电源(500W)左右,变压器作为电压变换,输出有一个储能电感,开关管截止时释放能量。图二位双关正激的电路,功率可做得更大一些。
1. 反激式 主要应用于小功率电源(100W以下)变压器主要作用为电压变换和储能。
1.2 常用开关电源类别
3. 半桥电路 可做大功率电源,输入开关管电压应力较低,输出全波整流效率高。
1.3 开关电源简介
下面我们用一个500W电源来介绍开关电源的各个组成部分及功能:
EMI电路
PFC
防浪涌电路
整流滤波
AC-DC 变换 PWM控制器
输入过欠压保护
整流滤波
输出稳压 控制
输出过流保护
DC-DC 变换 PWM控制 输出过流保护
输出过压保护
输入告警
1.3 30W电源简介
2.9 瞬态响应(开关机瞬态,负载瞬态)
测试条件 a、开关机过冲 电源输出各种负载组合。 输入电压全范围。 b、负载跃迁 负载电流为标称值的25%~50%~25%和50%~75%~50%。 输入电压在全电压范围内。 测试方框图
电源的基本知识 包括隔离、线性以及开关电源doc
电源的基本知识包括隔离、线性及开关电源隔离电源是使用变压器将220V电压通过变压器将电压降到较低的电压,然后再整流成直流电输出供电脑使用。
因为变压器的主线圈承受220V电压,次级线圈只承受输出的低交流电压,并且主次线圈之间并不直接连接,所以称为隔离电源。
非隔离电源是用220V直接输入到电子电路,在通过电子元件降压输出,输入输出是通过电子元件直接连接的,所以称非隔离电源;两者从表面上看就是有无变压器的区别。
但请注意,有些厂家为节省成本,采用在主线圈上直接抽头提取低电压的办法,这种办法看似有变压器,实际没有次级线圈,不能算是隔离电源!一、什么是开关电源与线性电源开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的连通与截止。
将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多。
所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!!成本很低。
如果不将50Hz 变为高频,那么开关电源就没有意义!开关变压器也不神秘就是一个普通的变压器!这就是开关电源。
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。
调制方式可分为脉冲跨周期调制(PSM),PWM(脉冲宽度调制)。
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。
开关电源和线性电源的优点和缺点对比
开关电源和线性电源的优点和缺点对比开关电源是相对线性电源而言的,线性电源是利用功率半导体器件的线性工作区,通过调节线性阻抗来达到调节输出的目的;而开关电源是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率来达到调节输出的目的。
其优点是:1、效率较高,体积小。
由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率达到的,所以就不存在铁损和铜损,元器件的损耗可以忽略不计,比较变压器而言效率较高;由于它只有元器件和电路板,因而体积就会很小,重量也较轻。
2、电压输入范围宽。
一般可达到160V-270之间。
但它的缺点更是它致命的:1、开关电源看着小巧,功率和磁心变压器以及控制方式有关,电磁干扰大,纹波系数大。
尤其有音频、视频的范畴内,对电磁干扰非常敏感,在音频表现为音色不纯厚,可能会有丝丝声;在视频表现为,图像可能会有细小的纹波,不细腻。
2、设计复杂,维护维修不方便。
往往越是复杂的设备出现的问题的可能性就越大,而且开关电源一旦出现问题,一般非专业人士是维修不了的,找别人维修,费用又太高,还不如废弃掉。
3、体积小是开关电源的优点,但设计不好就成为它的缺点了。
为了追求更小,一大把元器件挤在一个小壳子里,散热不好,我们以前用的当中也出现过外壳变形的现象。
4、开关电源的元器件在选择上也不是很规范,这是国产开关电源的通病。
国家有关质检部门检验市场上的开关电源发现,有过半数的不合格,这其中还包括进口开关电源。
5、最大的一点就是抗雷击能力非常低。
在监控系统中,遭遇雷击的可能也非常大,主要表现为从电源串入,直接雷击的可能性非常小。
一旦220V的电压突然变高,开关电源在瞬间就被烧毁。
前段时间的一个监控系统中,在一个雷过后,监控总闸跳了,再合上闸后,大部分摄像机还正常工作,一部分监视器显示无视频信号。
经检查发现,无视频信号的全部都是开关电源(施工时有的地方安装不方便,就用了开关电源),最后又在摄像机杆上安装上了电源箱,换上了变压器电源。
电源的分类及知识(3篇)
电源的分类及知识电源是指向电子设备提供电力的装置,它将电能转化为适合设备使用的形式,供设备正常工作。
根据不同的分类标准,电源可以分为多种不同的类型。
本文将介绍电源的各种分类及相关的知识。
一、按电源的类型分类1. 直流电源:直流电源产生的电流方向始终保持一致。
它通常采用整流器将交流电转化为直流电,或者通过电池提供直流电。
直流电源广泛应用于电池供电的电子设备,如移动电话、笔记本电脑等。
2. 交流电源:交流电源产生的电流方向会周期性地改变。
市电就是一种常见的交流电源,它通过变压器将电压进行调整后供给电子设备使用。
交流电源适用于家用电器、工业设备等需求较大的设备。
3. 开关电源:开关电源是现代电源技术中常用的一种类型。
它通过开关管的开关动作实现对输入电压的高频开关,然后经过整流、滤波、调压等处理,以输出稳定的直流电源或交流电源。
开关电源具有效率高、体积小、可靠性高等优点,广泛应用于计算机、通信设备、工业自动化等领域。
4. 线性电源:线性电源是一种通过利用变压器降压和线性稳压器进行电压调节的电源。
它具有简单、可靠、成本较低的优点,但效率低,体积大。
线性电源适用于少量功耗但对输出电压稳定性要求较高的设备,如音频设备、计算器等。
二、按电源的用途分类1. 通用电源:通用电源是一种适用于多种电子设备的电源,它提供稳定的电压和电流输出。
通用电源的输出通常具有较大的功率范围,可以满足不同设备的需求。
2. 嵌入式电源:嵌入式电源是指集成在特定设备或系统内部的电源,通常由设备制造商提供。
嵌入式电源具有较小的体积和较高的功率转换效率,可以满足特定设备的供电需求。
3. 可充电电源:可充电电源是指可以通过外部电源充电,并能够提供电能给设备使用的电源。
可充电电源通常采用电池作为能量存储单元,广泛应用于移动通信设备、电动工具等领域。
三、电源知识1. 电源的效率:电源的效率是指输入电能与输出电能之间的转换比例。
一般情况下,电源的效率越高,能量损耗就越少,电源的发热也越少。
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硬件工程师的纠结:用开关电源还是线性电源?
很多工程师在做电源方案时,或许都纠结过是用开关电源还是线性电源来供电?为了帮助大家作出终极选择,列举如下一些两者的优缺点,供大家参考。
一、开关电源的优缺点
优点:
1、转换效率高,理想情况下没有功率损耗;
2、体积小,频率的提高带来小型化的体积;
3、可降压或升压输出;
4、输入输出容易隔离;
5、容易实现多路输出;
6、可输出负电压;
7、输入电压范围能做得很宽。
缺点:
相对线性电源而言,唯一的确定就是有相对大的输出纹波噪声,电磁辐射比线性电源的大。
二、线性电源的优缺点
几乎跟开关电源的优缺点完全反过来,线性电源的优缺点如下:
线性电源的优缺点
优点:
电路没有开关器件,因此没有开关噪声,输出非常干净。
缺点:
1、只能降压;
2、只能做同种电压极性的转换;
3、输入、输出不能实现隔离;
4、难于实现多路输出;
5、效率低、晶体管损耗大;
6、输入电压范围窄;
7、发热厉害;
8、体积大。
事实上,开关电源的问世,最早就是大名鼎鼎的NASA(美国国家航空航天局)为降低卫星的重量,而推动研发的。
现在,绝大多数的电源供电都采用了开关电源,如笔记本电脑的电源适配器、LED灯的驱动电源、充电器、太阳能逆变器、模块电源、通信电源等等,本质上都是开关电源,线性电源只在小部分模拟电路,小电流供电场合应用。