值得了解的有关开关电源与变压器的不同点解析
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人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如开关电源与变压器。开关电源的原理就是将工频交流变成直流,再将直流变换成高频交流,通过开关变压器,反馈稳压等过程变成你所需要的电压的后,通过整流,滤波,再变换成直流的过程,而MOSFET在整个过程中通过其不断的开与关,使高压直流变换成高频交流电的过程。
由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率达到的,所以就不存在铁损和铜损,元器件的损耗可以忽略不计,比较变压器而言效率较高;由于它只有元器件和电路板,因而体积就会很小,重量也较轻。开关电源体积小,功率与铁心变压器及控制方式有关,电磁干扰大,纹波系数大。尤其在音视频领域,它对电磁干扰非常敏感。在声音中,它不纯净,可能有丝质的声音。在视频表中,它对电磁干扰非常敏感。
变压器是一种用于电能转换的电器设备,是电网中必不可少的重要装置,它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能,几乎在所有的电子产品中都要用到变压器。它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求,变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离、稳压(磁饱和变压器)等等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。
由于变压器是一种“电磁-电”转换过程,铁损耗和铜损耗的存在是无法避免的。线性的看着笨重,功率完全取决于变压器和调整管,效率虽低但是不会引入额外的干扰,也就是说电磁干扰小,纹波系数很低,可忽略不计。对于监控来说,没有比这个优点还要好的了,图像质量的好坏与电源的关系非常大。尤其对于小幅值的模拟信号(音频源和视频源等)对电源的要求非常高,所以一些发烧音响中的电源都采用变压器而不用开关电源。由于变压器的结构是两个线圈和一个铁芯,所以增加到线圈两端的电压不会突然变化。对瞬间的高压有很强的抑制性。
开关电源和变压器的区别是开关电源能很稳定的把一定范围之内的电压转为很精确的低压或高压(例如110V-250输入,输出电压可以稳定的控制在需要的电压正负不差0.5v)!变压器的输出电压是随着输入电压不断变化着的,即输入电压增高输出电压也增加,输入电压降低输出电压也降低。正因为开关电源是先将交流电变成直流电,直流电通过功率开关管再变成更高频率的交流电通过高频变压器进行电压转换不但效率提高而且频率高了之后大大缩小了体积,也节约了铜铁损耗。因为通过功率开关管控制所以在小电流时开关管导通的时间短,保持输出电压即可。
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
变压器是一种基于电磁感应原理变换电压,电流和阻抗的装置。变压器的初级应用于交流电路。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比,保持稳定输出电压的一种电源,开关电源可分为交流/直流和直流/直流2大类;根据输入输出电气隔离可以分为2大类:一类是隔离的称为隔离式直流/直流转换器;另一种是没有隔离的,称为非隔离式直流/直流转换器。
本文只能带领大家对开关电源与变压器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。