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开关電源適配器的优缺点

發布日期:2015-09-19 00:00 來源: 點擊:

      電源適配器是各种便携电子设备必不可缺少的组成部分,其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。目前常用的AC/DC電源適配器分线性電源適配器和开关電源適配器两大类。由于开关電源適配器内部关键元器件工作在高频开关状态,效率可达80%~90%,適配器本身功耗很低,它的转换效率比普通线性稳压電源提高近一倍,目前已成为AC-DC電源適配器的主流丁香五月天缴清中文。

  开关電源適配器是由全波整流器、开关管、激励信号、续流二极管、储能电感和滤波电容等几大部分组成。实际上,开关電源適配器的核心部分是直流-直流变换器。这里我们对直流变换器和逆变器作如下解释。逆变器,它是把直流转变为交流的装置。逆变器通常被广泛地应用在采用电平或电池组成的备用電源中。直流-直流变换器,它是把直流先转换成交流,然后又把交流转换成直流的装置。这种装置被广泛地应用在开关電源中。采用直流-直流变换器可以把一种直流供电电压变换成极性、数值各不同的多种直流供电电压。

  开关電源適配器优点:

  1.体积小、重量轻。开关電源適配器没有采用笨重的工频变压器。由于开关MOS管上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。由于这两方面原因,所以开关電源適配器的体积小,重量轻。

  2.功耗小、效率高。开关電源適配器电路中,开关MOS管在激励信号的激励下,它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz以上,在一些先进的开关電源线路中,可以做到几百或者近兆Hz。这使得开关MOS管的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到90%。

  3.滤波的效率大为提高,使滤波电容的容量和体积大为减少。开关電源適配器的工作频率目前基本上是工作在50kHz以上,是线性稳压電源適配器的1000倍以上,这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍;即使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下,采用开关電源时,滤波电容的容量只是线性稳压電源中滤波电容的1/500~1/1000。

  4.稳压范围宽。开关電源適配器的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿。这样,在工频电网电压变化较大时,它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关電源適配器的稳压范围很宽,稳压效果很好。此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。开关稳压電源不仅具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的要求,灵活地选用各种类型的开关電源集成电路芯片方案。

  开关電源適配器的缺点:由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地。开关稳压電源中,功率调整开关晶体管V工作在开关状态,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰,这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽,就会严重地影响整机的正常工作。这些干扰还会串入工频电网,使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重干扰。

  其实现在已经有了集成度非常高的专用芯片,可以使外围电路非常简单,甚至做到免调试。例如TOP系列的开关電源芯片(或称電源模块),只要配合一些阻容元件,和一个开关变压器,就可以做成一个基本的开关電源

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