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簡單說下降壓開關(guān)電源的工作原理:電路由開關(guān)(實際電路中的三極管或場效應(yīng)管)、連續(xù)流二極管、儲能電感、濾波電容等構(gòu)成。
開關(guān)關(guān)閉時,電源通過開關(guān)將電源供電至負載,在電感器和電容器中儲存一部分電能。由于電感的自感知,開關(guān)后電流增加較慢,即輸出不能即時達到電源電壓值。
過了一段時間,開關(guān)斷了,電路中的電流會因為電感的自感應(yīng)效應(yīng)而保持不變(電感中的電流有慣性效應(yīng)),也就是從左到右繼續(xù)流。電流經(jīng)過負載流,由接地線回到二極的正極,由二極管回到電感的左端,形成電路。
通過控制開關(guān)閉合和斷開時間(即調(diào)節(jié)PWM-脈沖寬度)可以控制輸出電壓。如果通過檢測輸出電壓來控制開關(guān)時間,以保持輸出電壓不變,從而達到穩(wěn)壓的目的。
普通電源和開關(guān)電源是同一種調(diào)壓管,采用反饋原理穩(wěn)壓,不同的是開關(guān)電源采用開關(guān)管調(diào)節(jié),普通電源一般采用三極管性放大區(qū)調(diào)節(jié)。相比之下,開關(guān)電源的能耗低,交流電壓的適用范圍廣,直流輸出的波紋系數(shù)好,缺點是開關(guān)脈沖干擾。
普通半橋開關(guān)電源的主要工作原理是上下橋開關(guān)管(高頻開關(guān)管為VMOS),先將電流過橋開關(guān)管,利用感應(yīng)線圈的儲存功能,將電能聚集在線圈內(nèi),最后關(guān)閉橋開關(guān)管,開啟橋開關(guān)管,感應(yīng)線圈和電容繼續(xù)供電。再關(guān)閉橋下開關(guān)管,再開啟橋讓電流進入,如此反復(fù),因輪流開關(guān)兩開關(guān)管,故稱開關(guān)電源。
線性電源則不同,由于沒有開關(guān)干預(yù),水管一直在排水,多了就漏,這就是我們常見的一些線性電源的調(diào)節(jié)管,管有大量的熱量,所有的用不完的電都轉(zhuǎn)換成了熱能,從這個角度來說,線性電源的轉(zhuǎn)換效率很低,當熱量高了,元器件的使用壽命勢必下降,影響最終的使用效果。