开关电源点亮生活的脉搏
导语:开关电源的核心功能是什么?它通过巧妙的方式将单一电平上的电压转换成用户所需的电流或电压。其工作原理依赖于精细调控晶体管全开和全关状态,实现高效节能,并减少能源浪费和余热产生。这项技术采用了功率半导体器件作为关键组件,通过周期性切断与恢复来操控开关元件占空比,从而调整输出电压。
简化描述:
首先,将交流能源整流为直流,然后利用高速脉宽调制(PWM)信号控制半导体开关,使得直流转变为高频交流供给变压器,再次进行整流滤波,最终生成稳定的直流输出。此过程中,反馈机制确保了输出稳定性。
主要优势:
体积小、重量轻(仅线性设备的20%-30%)
高效率(通常60%-70%,而线性设备仅30%-40%)
强抗干扰能力
宽广输出范围
模块化设计
新型且优越但也带有噪声问题。下图展示了一种降压型开关电源的工作原理。该系统由交换式二极管K、储能感L、滤波容C等构成。当接通时,提供负载并储存在L和C中。在断开时,由于自感作用保持恒定流量,同时形成回路以维持供货。如果时间被精确设置,以保持不变,这便是稳定的目的。这样的设计允许精细控制,即使微小变化也能产生显著影响。
功能概述:
主要环节:从交流到高频低压脉冲再回到低额外当前。
控制与反馈回路:输入信号使得打开关闭,以传输能量,并根据采样反馈形成闭环以保证稳定。
保护措施:限制当异常发生时保护负载,如欠/过/过热保护等类型。