开关电源的主要优点

开关电源的主要优点/基本性能参数/主要技术指标

开关电源的主要优点

开关电源与线性电源盒其他形式的电源相比具有较多的有点。

1.功耗小，效率高

在开关电源电路中，功率开关管在激励信号的激励下，以非常快的转换速度交替地工作在导通和截止的开关状态，其频率一般为 50～100kHz，有的可达 1000kHz，因此功率开关管的功率损耗大为减少，电源的效率一般可以达到 90%，质量好的可以达到 95%甚至更高，而线性电源的效率仅有 70%甚至更低。

2.体积小，重量轻

开关电源由于没有笨重的工频变压器，并且功率开关管上的功率损耗大幅度降低，因此省去了较大的散热器。另外，由于工作在 50kHz 以上，滤波电容的容量和体积也大为减小。例如，100W 线性电源的重量为1500g 左右,体积达 450cm3,而 100W 开关电源的重量只有 250g，体积不到线性电源的 1/5.所以说开关电源体积小、重量轻。

3.滤波效率高，电容容量和体积小

开关电源的工作频率目前基本上是在 50kHz 以上，是线性稳压电源（工频 50Hz）频率的 1000 倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了 1000 倍。就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了 500 倍。在相同的纹波输出电压的要求下，采用开关电源时，滤波电容的容量只是线性电源的 1/500～1/1000，滤波效率大为提高，使滤波电容的容量和体积都大为减小。

4.稳压范围宽

开关电源的输出电压是有脉冲信号的占空比来调节的，输入电压的变化引起输出电压的不稳定，可以通过调节脉冲宽度或脉冲频率来进行调整，这样，在工频电网电压变化较大时，仍能保证有稳定的输出电压，所以说开关电源的稳压范围宽，稳压效果好，适用领域广。例如，工频电网电压在 100～200V 之间波动变化时，液晶显示器或液晶电视机等采用开关电源的电子设备都可以正常工作。

5.电路形式多样

开关电源有自激式和他激式，有脉冲调宽型和调频型，有隔离型和非隔离型，有并联型和串联型等，设计者可以利用各种类型电路的有点和用电负载需要，发挥聪明才智，设计出满足不同应用场合需要的开关电源。

开关电源的基本性能参数

1.输入电压变化范围

输入电压变化范围是能够使开关电源输出电压保持不变的输入电压变化范围。该范围越宽，电源适应外界电压变化的能力越强。目前，输入电压变化范围已做到 90～270V，可以直接省去过去许多电器设备中的110V/220V的转换，达到全球通用。

2.输出电压调节范围

开关电源的输出电压要根据需要进行调节，开关电源的输出电压与开关管的导通与关断时间之比有关，因此，输出电压调节范围也就是开关调整脉冲占空比 D 的变化范围，不同类型的开关电源有所不同。

3.最大输出功率 Po

电源能提供负载的最大功率。为了保证电源安全，使用中合理选择使其实际输出功率要小与最大输出功率并留有 20 %的裕量。

4.最大输出电流 Io

电源能输出给负载的最大电流，为了保证电源安全，使用中合理选择使其实际输出电流要小于最大输出电流，并留有 20% 的宇量。

开关电源的主要技术指标

1.电源效率η：是指开关电源输出功率 Po 与输出功率 Pi 的比值。效率越高，损耗越小，电源的体积越小，目前开关电源的效率可达搭到 90% 以上。

2.电压调整率 SD：用于衡量电源在负载电流和环境温度不变，输入电压变化时，维持输出电压不变的能力。通常用输出电压的相对变化量△ Uo/Uo 与输入电压的变化量△Ui 之比来表示。这个值越小，表示开关电源的稳压性能越好。

3.负载调整率 SL：用于衡量开关在输入电压和环境温度不变，负载电流变化时，维持输出电压不变的能力，通常用输出电压的先对变化量△ Uo/Uo 与负载电流的变化量△ Io 之比来表示。这个值越小，表示开关电源的输出性能越好。

4.交流输出阻抗 Zo：用于衡量开关电源在输入电压和环境温度不变时，带负载的功能，用△ Uo/Io 表示。输出阻抗越小，在负载能力越强。

5.输出纹波电压：开关电源在输出的直流电压 Uo 中会叠加有波动电压及输出纹波电压。纹波电压值越小，表示开关电源的输出性能越好。

6.输出电压时间漂移：用于衡量开关电源输出电压随时间的变化情况。通常用在规定的环境温度范围内，在额定输入电压和额定负载电流下，一定时间内输出电压的最大变化量来表示。时间漂移越小，稳定性越好。

7.输出电压温度漂移：用于衡量开关电源输出电压随环境温度变化而变化的情况。通常用在工作温度范围内，在输入电压和负载电流不变的情况下，单位温度变化所引起的输出电压的相对变化（△ Uo/Uo）来表示。

8.工作可靠性：用于衡量开关电源长期可靠工作的能力，通常用平均无故障工作时间 MTBF（Mean Time Between Failure）来表示。MTBF 指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔，其越长可靠性越高。