人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設計者的努力,其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如開關電源與變壓器。開關電源的原理就是將工頻交流變成直流,再將直流變換成高頻交流,通過開關變壓器,反饋穩(wěn)壓等過程變成你所需要的電壓的后,通過整流,濾波,再變換成直流的過程,而MOSFET在整個過程中通過其不斷的開與關,使高壓直流變換成高頻交流電的過程。
由于開關電源的電壓控制是利用功率半導體器件的飽和區(qū)通過調整他的開通時間或頻率達到的,所以就不存在鐵損和銅損,元器件的損耗可以忽略不計,比較變壓器而言效率較高;由于它只有元器件和電路板,因而體積就會很小,重量也較輕。開關電源體積小,功率與鐵心變壓器及控制方式有關,電磁干擾大,紋波系數(shù)大。尤其在音視頻領域,它對電磁干擾非常敏感。在聲音中,它不純凈,可能有絲質的聲音。在視頻表中,它對電磁干擾非常敏感。
變壓器是一種用于電能轉換的電器設備,是電網(wǎng)中必不可少的重要裝置,它可以把一種電壓、電流的交流電能轉換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能,幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到變壓器。它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合(不同的用途)變壓器的繞制工藝會有所不同的要求,變壓器的功能主要有:電壓變換;阻抗變換;隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等等,變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。
由于變壓器是一種“電磁-電”轉換過程,鐵損耗和銅損耗的存在是無法避免的。線性的看著笨重,功率完全取決于變壓器和調整管,效率雖低但是不會引入額外的干擾,也就是說電磁干擾小,紋波系數(shù)很低,可忽略不計。對于監(jiān)控來說,沒有比這個優(yōu)點還要好的了,圖像質量的好壞與電源的關系非常大。尤其對于小幅值的模擬信號(音頻源和視頻源等)對電源的要求非常高,所以一些發(fā)燒音響中的電源都采用變壓器而不用開關電源。由于變壓器的結構是兩個線圈和一個鐵芯,所以增加到線圈兩端的電壓不會突然變化。對瞬間的高壓有很強的抑制性。
開關電源和變壓器的區(qū)別是開關電源能很穩(wěn)定的把一定范圍之內的電壓轉為很精確的低壓或高壓(例如110V-250輸入,輸出電壓可以穩(wěn)定的控制在需要的電壓正負不差0.5v)!變壓器的輸出電壓是隨著輸入電壓不斷變化著的,即輸入電壓增高輸出電壓也增加,輸入電壓降低輸出電壓也降低。正因為開關電源是先將交流電變成直流電,直流電通過功率開關管再變成更高頻率的交流電通過高頻變壓器進行電壓轉換不但效率提高而且頻率高了之后大大縮小了體積,也節(jié)約了銅鐵損耗。因為通過功率開關管控制所以在小電流時開關管導通的時間短,保持輸出電壓即可。
開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備,是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
變壓器是一種基于電磁感應原理變換電壓,電流和阻抗的裝置。變壓器的初級應用于交流電路。開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術,控制開關晶體管開通和關斷的時間比,保持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關電源可分為交流/直流和直流/直流2大類;根據(jù)輸入輸出電氣隔離可以分為2大類:一類是隔離的稱為隔離式直流/直流轉換器;另一種是沒有隔離的,稱為非隔離式直流/直流轉換器。
本文只能帶領大家對開關電源與變壓器有了初步的了解,對大家入門會有一定的幫助,同時需要不斷總結,這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點。