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開關穩壓電源的優缺點

來源:北京變壓器廠家官網|http://bbqgzm.com|發布時間:2019-10-16|瀏覽次數:

開關電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過程相差很大,在特定的應用場合下各有優點。

開關穩壓電源
 
1、功耗小,效率高。在開關電源電路中,晶體管V在激勵信號的激勵下,它交替地工作在導通-截止和截止-導通的開關狀態,轉換速度很快,頻率一般為50kHz左右,在一些技術先進的國家,可以做到幾百或者近1000kHz.這使得開關晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達到80%.
 
2、體積小,重量輕。從開關電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。由于調整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因,所以開關電源的體積小,重量輕。
 
3、穩壓范圍寬。從開關電源的輸出電壓是由激勵信號的占空比來調節的,輸入信號電壓的變化可以通過調頻或調寬來進行補償。這樣,在工頻電網電壓變化較大時,它仍能夠保證有較穩定的輸出電壓。所以開關電源的穩壓范圍很寬,穩壓效果很好。此外,改變占空比的方法有脈寬調制型和頻率調制型兩種。開關電源不僅具有穩壓范圍寬的優點,而且實現穩壓的方法也較多,設計人員可以根據實際應用的要求,靈活地選用各種類型的開關電源。
 
濾波的效率大為提高,使濾波電容的容量和體積大為減少。開關電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩壓電源的1000倍,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍;即使采用半波整流后加電容濾波,效率也提高了500倍。在相同的紋波輸出電壓下,采用開關電源時,濾波電容的容量只是線性穩壓電源中濾波電容的1/500~1/1000.電路形式靈活多樣,有自激式和他激式,有調寬型和調頻型,有單端式和雙端式等等,設計者可以發揮各種類型電路的特長,設計出能滿足不同應用場合的開關電源。
 
開關穩壓電源缺點
開關穩壓電源的缺點是存在較為嚴重的開關干擾。開關穩壓電源中,功率調整開關晶體管V工作在開關狀態,它產生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產生尖峰干擾和諧振干擾,這些干擾如果不采取一定的措施進行抑制、消除和屏蔽,就會嚴重地影響整機的正常工作。此外由于開關穩壓電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離,這些干擾就會串入工頻電網,使附近的其他電子儀器、設備和家用電器受到嚴重干擾。
 
目前,由于國內微電子技術、阻容器件生產技術以及磁性材料技術與一些技術先進國家還有一定的差距,因而造價不能進一步降低,也影響到可靠性的進一步提高。所以在我國的電子儀器以及機電一體化儀器中,開關穩壓電源還不能得到十分廣泛的普及及使用。特別是對于無工頻變壓器開關穩壓電源中的高壓電解電容器、高反壓大功率開關管、開關變壓器的磁芯材料等器件,在我國還處于研究、開發階段。
 
在一些技術先進國家,開關穩壓電源雖然有了一定的發展,但在實際應用中也還存在一些問題,不能十分令人滿意。這暴露出開關穩壓電源的又一個缺點,那就是電路結構復雜,故障率高,維修麻煩。對此,如果設計者和制造者不予以充分重視,則它將直接影響到開關穩壓電源的推廣應用。當今,開關穩壓電源推廣應用比較困難的主要原因就是它的制作技術難度大、維修麻煩和造價成本較高。

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