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线性电源的原理以及与开关电源的对比分析
发布日期:2020-12-05 10:00:59    浏览次数:7
线性电源是先将交流电通过变压器变压,再通过整流电路整流滤波得到未安稳的直流电压,要到达高精度的直流电压,有必要通过电压反应调整输出电压。从首要性能上看,这种电源技能很老练,能够到达很高的安稳度,波纹也很小,并且没有开关电源具有的搅扰与噪音。电压反应电路是作业在线性状况,调整管上有必定的电压降,在输出较大作业电流时,调整管的功耗太大,变换功率低。

线性电源是指用于电压调整的管子作业在线性区。与之对应的还有开关电源是指用于电压调整的管子作业在饱和和到区即开关状况的。

线性电源一般是将输出电压取样然后与参阅电压送入比较电压扩大器,此电压扩大器的输出作为电压调整管的输入,用以操控调整管使其结电压随输入的改动而改动,然后调整其输出电压。但开关电源是通过改动调整管的开和关的时刻即占空比来改动输出电压的。

线性电源用于电压调整的管子作业在线性区。与之对应的还有开关电源是指用于电压调整的管子作业在饱和和到区即开关状况的。

线性电源一般是将输出电压取样然后与参阅电压送入比较电压扩大器,此电压扩大器的输出作为电压调整管的输入,用以操控调整管使其结电压随输入的改动而改动,然后调整其输出电压。但开关电源是通过改动调整管的开和关的时刻即占空比来改动输出电压的。

线性电源的原理:

线性电源首要包含工频变压器、输出整流滤波器、操控电路、维护电路等。 线性电源是先将交流电通过变压器变压,再通过整流电路整流滤波得到未安稳的直流电压,要到达高精度的直流电压,有必要通过电压反应调整输出电压,这种电源技能很老练,能够到达很高的安稳度,波纹也很小,并且没有开关电源具有的搅扰与噪音。可是它的缺陷是需求庞大而粗笨的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,并且电压反应电路是作业在线性状况,调整管上有必定的电压降,在输出较大作业电流时,致使调整管的功耗太大,变换功率低,还要设备很大的散热片。这种电源不适合计算机等设备的需求,将逐步被开关电源所替代。



比照开关电源:

开关电源首要包含输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、操控电路、维护电路。它们的功用是:

1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的发动、电器的开关、雷击等发作的搅扰,一起也避免开关电源发作的高频噪声向电网分散。

2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器供给直流电压。

3、逆变器:是开关电源的要害部分。它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网阻隔的作用。

4、输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需求的直流电压,一起还避免高频噪声对负载的搅扰。

5、操控电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行扩大。调制振荡器的脉冲宽度,然后操控变换器以坚持输出电压的安稳。

6、维护电路:当开关电源发作过电压、过电流短路时,维护电路使开关电源停止作业以维护负载和电源自身。

开关电源是将交流电先整流成直流电,在将直流逆变成交流电,在整流输出成所需求的直流电压。这样开关电源省去下线性电源中的变压器,以及电压反应电路。而开关电源中的逆变电路完全是数字调整,相同能到达十分高的调整精度。

开关电源的首要作业原理就是上桥和下桥的mos管轮番导通,首要电流通过上桥mos管流入,运用线圈的存储功用,将电能集聚在线圈中,最后封闭上桥mos管,打开下桥的mos管,线圈和电容继续给外部供电。然后又封闭下桥mos管,再打开上桥让电流进入,就这样重复进行,因为要轮番开关mos管,所以称为开关电源。

而线性电源就不相同了,因为没有开关介入,使得上水管一直在放水,如果有多的,就会漏出来,这就是咱们常常看到的某些线性电源的mos管发热量很大,用不完的电能,全部变换成了热能。从这个角度来看,线性电源的变换功率就十分低了,并且热量高的时候,元件的寿数势必要下降,影响终究的运用作用 。



开关电源和线性电源的区别首要是他们的作业方式:

线性电源功率器材作业在线性状况,也就是说他一用起来功率器材就是一直在作业,所以也就导致他的作业功率低,一般在50[[%]]~60[[%]],还得说他是很好的线性电源。线性电源的作业方式,使他从高压变低压有必要有将压设备,一般的都是变压器,也有别的像kx电源,再通过整流输出直流电压。这样一来他的体积也就很大,粗笨,功率低、发热量也大。他也有他的长处:纹波小,调整率好,对外搅扰小。适合用与模仿电路,各类扩大器等。

开关电源,他的功率器材作业在开关状况,(一开一关,一开一关,频率十分快,一般的平板开关电源频率在100~200khz,模块电源在300~500khz)。这样他的损耗就小,功率也就高,对变压器也有了要求,要用高磁导率的资料来做。有点墨迹了,他的变压器就是一个字小.功率80%~90%吧.听说美国最好的vicor模块高达99%。开关电源的功率高体积小,可是和线性电源比他的纹波,电压电流调整率就有折扣了。

线性电源主回路的作业进程是输入电源先经预稳压电路进行开始交流稳压后,通过主作业变压器阻隔整流变换成直流电源,再通过操控电路和单片微处理操控器的智能操控下对线性调整元件进行精密调理,使之输出高精度的直流电压源。

1、电源变压器及整流:将380v的交流电变换成所需的直流电。

2、预稳压电路:选用继电器元件或可控硅元件对输入的交流或直流电压进行预调整和开始稳压,从 而下降线性调整元件的功耗,进步作业功率.并确保输出电压源高精度和高安稳。

3、线性调整元件:对滤波后的直流电压进行精密调整,使输入电压到达所需求的值和精度要求。

4、滤波电路:对直流电源的脉动波,搅扰,噪声进行最大极限的阻止,和吸收,然后确保直流电源的输出电压低纹波、低噪声、低搅扰。

5、单片机操控体系:单片微处理操控器对检测到的各种信号进行比较、判断、计算、剖析等处理后,再宣布相应的操控指令使直流稳压电源整体稳压体系作业正常、牢靠、和谐。

6、辅助电源及基准电压源:为直流稳压体系供给高精度的基准电压源及电子电路作业所需求的电源。

7、电压取样及电压调理:检测直流稳压电源输出电压值及设定调理直流稳压电源的输出电压值。

8、比较扩大电路:将直流稳压电源的输出电压值与基准源的电压进行比较获得差错电压信号后,进行扩大反应及操控线性调整元件而确保输出电压安稳。

9、电流检测电路:获得直流稳压电源输出电流值,作限流或维护操控的信息。

10、驱动电路:为驱动可执行元件而设置的功率扩大电路。

11、显示器:直流稳压电源输出电压值及输出电流值的显示。