大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于電氣回路上的開關電源的問題,于是小編就整理了1個相關介紹電氣回路上的開關電源的解答,讓我們一起看看吧。
線性電源和開關電源有什么區別?
線性電源和開關電源有什么區別?首先它們都是在額定指標范圍內,向負載提供穩定的電壓或電流的電源。但它們達到目的的手段不同。適應范圍也不大一樣。

線性電源的工作原理想對簡單,它的工作過程可等效為一個可調電阻,降壓時把高于所需電壓的部分變成熱量消耗掉。就好比做了十人一桌的酒席如果只有一個人就歺,線性電源的辦法是找9個人幫忙吃掉。故降壓幅度越大、效率越低、浪費越大。
所以線性電源不適合高壓差電路且只能降壓不能升壓。由于這種電源內的晶體管工作在線性放大區而不是開關狀態,所以輸出平滑干凈無諧波,對負載沒有干擾更適合用于精密設備。
而開關電源的最大優點是效率高,因此更適合高壓差、大功率場合。如果還用酒席作比喻,它會根據就歺人數來自動調整出菜量,有幾個人做幾個人的飯,基本不會浪費。
它的名稱之所以叫開關電源,是因為它內部的功率器件是工作在開關狀態,這是它效率高的關鍵所在。人們平時經常會探討如何才能省電,有人回答最為干脆:不用最?。∵@本是一句賭氣調侃的話,但開關電源就是依照這個原則研發的。它采用完全導通和徹底截止兩種狀態交替工作,不像線性電源那樣有一個大電阻在一刻不停的消耗“多余”的電能。
開關電源導通時內阻極小能耗很低,截止時又完全沒有能量消耗,所以具有很高的效率。這種電路用調整導通和截的不同時間(即占空比)實現不同能量的傳遞。由于這種導通關斷的頻率達每秒幾十千次,電源內部的變壓器也可以做得很小,從而實現了電源體積的小型化,同時也讓開關電源即可降壓也能用來升壓。是目前應用最廣的電源。
但開關電源的缺點也是明顯的,就是功率管開關過程產生的大量諧波。由于頻率很高且頻譜復雜,很難濾除。這些干擾即可隨電線傳播也能向空間輻射,所以對外干擾很嚴重,現在幾乎成了公害。這也是現在電器都強調電磁兼容性能的原因。以上是我的回答。
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線性電源,就是變壓器電源,低頻交流電,只能純粹用電容穩壓的模擬器件,缺點是成本高,笨重,發熱量大,效率極低,不能持續大電流,優點是沒有高頻干擾,只有工頻干擾……開關電源,是開關管高頻震蕩,用高頻交流電來大幅度提高輸出能量密度,來模擬得到近似于直流電的“完美波形”,但缺點是高頻干擾大,,
這個問題相對來說比較簡單,如下圖,任何電子產品用這種變壓器的就算線性電源,反之你見到那種長方形的電源就算開關電源;線性電源的優點就是抗干擾能力強,主要原因就是干擾信號被變壓器隔離了,噪音很小,我們市面上用的功放,它為什么重,里面就用到了一個很大的變壓器,還有一些很精密的設備它用的也是這種電源,但它的缺點也是比較多的,損耗很大,變壓器長時間使用會發熱,使用效率低,帶負載能力也差,一般不會用它去帶功率大點的負載,所以線性電源一般用于給主板供電使用較多;而開關電源基本上就是為解決線性電源不足而產生的,帶負載能力明顯高于線性電源,而且長距離供電問題也不大,50米以內,具體要看功率 ,這里主要就是設計了反饋電路,用于提升長距離供電電壓不足的問題,所以很多開關電源邊上都有一個可以微調電壓的電位器,通過調節電阻可以提高電壓,缺點也很顯,就是需要頻煩的導通開關管來工作,所以就衍生出了高頻干擾,雖然電路有電磁干擾的設計,但不是所有品牌的開關電源都能做好,尤其是一小品牌,為了低價犧牲了很多東西,而所選 的比較 差的電源的時候往往導致設備運行出故障,我這個是親身經歷的,我的視頻里就有一個關于門禁電源干擾讀卡器的視頻,最后發現原來是開關電源干擾造成的;
綜上所述,如果你是使用者,那你要看設備的具體情況,目前很多設備都使用的是開關電源,包括那種很小的兩頭帶線的小電源,12V2A的,光貓,路由器等都是用的這種,畢竟體積小,方便,價格也不貴,如果你是設計者那你要看你產品的性質,有些場合是不適合用開關電源的,雖然也有比較好的開關電源,但最好選有品牌保證的,一定要測試一下效果。
線性電源和開關電源是兩種不同的電源設計和工作原理。
- 工作原理:線性電源是通過變壓器將交流電轉換為所需的直流電,然后通過線性穩壓器將電壓穩定輸出;而開關電源則是通過開關器件(如MOSFET)將輸入的電源頻率高速切換成脈沖信號,再經過濾波和調整電路轉換為所需的直流電。
- 效率:開關電源的效率通常比線性電源高,因為開關電源的開關器件在導通和截止時會有較小的功耗,而線性電源則會通過穩壓器將多余的功耗轉化為熱量,效率較低。
- 體積和重量:開關電源相對于線性電源來說,可以采用較小的變壓器和電容器等元件,因此體積和重量更小。
- 穩定性:線性電源的輸出電壓穩定性較好,但在負載變化較大時可能會出現較大的輸出波動;而開關電源的輸出電壓穩定性較差,但在負載變化時能夠自動調整輸出電壓。
- 成本:開關電源的設計和制造成本通常較高,而線性電源的成本相對較低。
綜上所述,線性電源和開關電源在工作原理、效率、體積和重量、穩定性以及成本等方面存在明顯的區別。選擇使用哪種類型的電源應根據具體的應用需求和性能要求來決定。
電子產品日益更新快,又加上電子綠色倡導,于是電子產品更加注重高效節能、綠色環保。因此,一方面在線性穩壓電源方面,把封裝做的更小,耗能更低。另一方面,加大開關電源技術的開發,從源頭解決功耗,實現開關電源產品的綠色環保。
線性電源工作原理
此圖就是線性電源工作原理圖。圖中的誤差放大器來抓取反饋信號用于控制MOSFET(晶體三極管)的門極信號,通過管控流過晶體管的電流控制調整管的壓降,從而輸出穩定的電壓,因此這種電源也叫線性電源。
開關電源的工作原理
此圖是
開關電源工作原理圖。由圖中的誤差放大器來抓取反饋信號用于控制MOSFET(晶體三極管)Q1的門極信號來管控Q1的開關,通過Q1的開關來實現Lo和Co的能量存儲工作,保證穩定的電壓輸出,此時圖中的Q1工作處于截止或飽和狀態,所以把這種電源叫做開關電源。
線性電源和開關電源區別
線性電源的調整管工作在放大狀態,它的發熱量大,效率低,還要加體積較大的散熱片,同時還需要體積一樣大的工頻變壓器,若是多路電壓輸出的線性電源體積會更大。
開關電源的調整管工作在飽和/截止狀態,發熱量小,效率高,大體積的變壓器省掉??墒情_關電源輸出直流時會疊加較大紋波,在輸出端用穩壓二極管可改善,另外就是開關電源會產生很大的尖峰脈沖干擾,因此電路中需要串聯磁珠來改善。對于線性電源來說,就沒有這么多缺點,而且紋波可以做到很小。
簡單的線性穩壓直流電源電路圖:
簡單的開關電源電路圖:
線性電源: 沒有開關部品,直接通過線性變壓器的匝數比來實現降壓,將輸入電壓降壓整流濾波后得到所需電壓;
開關電源:1、利用MOSFET或者晶體管的高速開啟/關斷性能.把提供的DC電源斬成頻率一定的AC方波,2、AC方波通過變壓器進行能量傳遞和電壓變更,3、通過輸出整流來獲得穩定的DC輸出電壓。
(零是起源寫)
線性電源是通過低端降壓/穩壓技術實現電源的應用,輸入一定要高于輸出,只能單路輸出,只能用于10W以下,如超過10W,散熱器的大小將變得又大又貴;開關電源對比線性電源,有更高的效率和靈活性,對比同功率輸出,散熱器會小很多,可以實現多路輸出。
特性對比:線性電源散熱片大,變壓器大,不用考慮EMI;開關電源變壓器小,散熱片小,需考慮EMI和RF問題。
到此,以上就是小編對于電氣回路上的開關電源的問題就介紹到這了,希望介紹關于電氣回路上的開關電源的1點解答對大家有用。