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开关电源的概念(电源模块的特点)

作者:广州市爱浦电子来源:原创 日期:2017年5月6日 09:40

1、开关电源的概念

        开关电源(电源模块)是一个能量转换器,作为电源的功率器件工作在开关状态(开关管、电感、高频变压器、电容、整流二极管)-开或关状态,其特点是频率高、功耗低、工作效率高、体积小、输入范围宽(Switching Regulator -- A switching circuit that operates in a closed loopsystem to regulate the power supply output)通过闭环系统调节,使输出电压保持稳定。

        我们通常按照功率变换器的变换方式来划分开关电源的类型(拓扑结构),有反激式、单管正激式、双管正激式、推挽式、半桥式、全桥式,我们目前所用的是反激式和单管正激式。

2、开关电源和线性电源、相控电源的比较

        ①线性电源:线性电源的主要特点就是功率器件工作在放大状态,具有稳定度高、可靠性好、成本低等优点,但是效率低、笨重和体积大的缺点。只能做中、小功率的电源。
        ②相控电源:是通过控制可控硅的导通角来达到稳压作用,功率因数比较低、效率低、笨重、体积大。

3、开关电源(swiching-mode power supply)

        开关电源因为体积小、效率高已经充斥了我们的日常生活,从移动电话的充电器,到我们的彩电、音像供电电源;从路边的霓虹灯,到车站的电子显示牌,这些都用到了开关电源;从我们的台式计算机,到便携笔记本电脑等等,这些都离不开开关电源。电源模块是开关电源的一种,它以体积小,转换效率高,性能更稳定等为优点,越来越多的应用到现代的电子技术当中,也称作模块电源。是目前电源发展的主要方向,更小、更高效、更稳定----

电源模块,模块电源的发展方向

集成度高,效率更高,功能更强是目前电源模块发展的主要方向

        当然开关电源的输入并不限于是交流(AC/DC电源),还可以是直流(DC/DC电源和DC/AC电源)。开关电源交流输入电压范围比较宽,可以从几伏到上千伏。就目前而言,开关电源的控制方式有两种:脉宽调制和频率调制(Pulse Frequency Modulation -PFM)。脉宽调制(Pulse Width Modulation-PWM)方式比较常见,我们爱浦的模块电源也属于开关电源,均采用的PWM这种控制方式。

4、开关电源的主要指标

        ①无故障运行间隔时间
        这是开关电源最重要的指标,衡量了开关电源的工作可靠性。一般说的是开关电源平均无故障运行间隔时间越长约好。爱浦模块电源的无故障运行时间都趋于领先水平,在工业应用当中得到很好的应用。

        ②工作效率
        输出功率与输入功率的比值就是开关电源的工作效率,衡量开关电源在变换过程中所产生的损耗,即效率η=Po÷Pi=Vo*Io ÷ Vi*Ii

        ③电压调整率
        指在负载保持不变的情况下,输出电压变化与单位输出电源和输入电压变化量的百分比。Sv=(△V0÷V0 △Vi)%。该参数表示了电源的稳压特性。

        ④负载调整率
        指的是输出负载变化时,引起的输出电压的变化。
                     SL=(△V0÷V0 )%。     
        ⑤输出纹波(峰-峰值)
        这个指标衡量了开关电源的电磁兼容性,纹波越小越好。一般小于输出电压的百分之一伏,例如对于5V电压来说,输出纹波就位50毫伏。

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