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简述开关电源的优缺点有哪些?

时间:2020-07-06 11:10:46 点击:299 次 来源:常州市卡宴电子科技有限公司
       电能是第二次工业革命带来的新能源,尽管已经过去100多年,电能依旧在人们的日常生活中占据着重要的位置。无论是看电视、用电脑,还是使用智能手机,都离不开电能的支持。上世纪60年代以来,微电子技术得到应用发展,原先的直流变换器可以直接由市电经整流、滤波后输入,在此基础上产生了现代化的开关直流稳压电源,与之前的直流稳压电源相比,体积小、重量轻、效率高,扩大了直流稳压电源的应用范围,并逐渐占据主流,成为不可或缺的重要电力来源。那么,开关电源的优点有哪些呢?又有哪些不足之处需要改进?卡宴小编为大家讲解一下开关电源的优缺点有哪些吧。

  一、开关电源的优点


  1、体积小重量轻


  传统的直流稳压电源使用的是工频变压器,体积大,也很笨重,使用不方便,之后研制出高频变压器应用于开关直流稳压电源中。由于采用了高频变压器取代笨重的工频变压器。使得电源的体积、重量大大减少。

  此外,由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片,也为开关电源减轻了重量。

  2、效率高耗能低


  传统的稳压电源一般仅有50%左右,而开关电源的效率一般在70%--80%以上。开关稳压电源电路中,晶体管在激励信号的激励下,它交替地工作在导通一截止和截止一导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技术先进的国家,可以做到几百或者近1000kHZ。这使得开关晶体管的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到80%。

  3、稳压范围宽广


  从开关稳压电源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。所以开关电源的稳压范围很宽,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。这样,开关稳压电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稳压电源。

  一般当交流电输入在150V-250V范围内变化时,都能达到很好的稳压效果。

  4、滤波效率提高


  开关稳压电源的工作频率基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是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,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000,滤波电容的容量和体积都大为减少。

  5、电路形式多样


  开关电源电路结构众多,有自激式和他激式,有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等,设计者可以发挥各种类型电路的特长,设计出能满足不同应用场合的开关直流稳压电源。

  6、电压续航性好


  由于输入电压高,电容储存的能量大以及较强的适应输入、输出电压变化范围的能力,使得即使在电网突然停电时,在较长的时间内(一般为几十毫秒),也能有正常的输出电压,因此输出电压保持时间长。

  7、电源可靠性强


  开关电源一般都设有自动保护电路,当开关管损坏或负载等出现故障、短路时,保护电路立即启动以免电源损坏。


开关电源的优缺点

  二、开关电源的缺点


  1、控制电路复杂


  开关电源的元器件数量多,使用要求高,控制电路的复杂程度也高,不过这一缺点随着集成器件的开发应用而逐渐削弱。

  2、输出波纹较大


  开关稳压电源中,功率调整开关晶体管工作在开关状态,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件会产生波纹干扰。

  3、电压变化率大


  承宽调制式电路中,电流、电压变化率大。高频、大功率应用时易产生尖峰噪声,甚至引起严重的电磁干扰。

  以上就是关于开关电源的优缺点内容介绍。从上述内容可知,开关电源的优点很多,也很突出,当然其也存在一些不足之处,但是随着电子技术的发展与进步,开关电源的优越性会得到充分发挥,缺点也会逐渐被克服。常州市卡宴电子科技有限公司专业生产各类电源产品,致力于高效率、智能化、环保化的电源研制与开发,产品质量稳定可靠,性能优异,欢迎有需要的客户咨询联系。


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