线性电源、可控硅电源、开关电源电路的区别和

2011-05-29 16:08:07来源: 互联网

关于电路结构,究竟是线性电源,可控硅电源还是开关电源,要看具体场合,合理采用。这三种电路,国际国内都大量使用,各有各的特点。可控硅电源,以其强大的输出功率,使线性电源和开关电源无法取代。线性电源以其精度高,性能优越而被广泛应用。开关电源因省去了笨重的工频变压器而使体积和重量都有不同程度的减少,减轻,也被广泛地应用在许多输出电压、输出电流较为稳定的场合。

  一、可控硅电源的电路结构如下:

线性电源,可控硅电源,开关电源电路的简单比较

  通俗的说,可控硅是一个控制电压的器件,由于可控硅的导通角是可以用电路来控制的,固此随着输出电压Uo的大小变化,可控硅的导通角也随着变化。加在主变压器初级的电压Ui也随之变化。

线性电源,可控硅电源,开关电源电路的简单比较

  也就是~220V市电经可控硅控制后只有一部分加在主变压器的初级。当输出电压Uo较高时,可控硅导通角较大,大部分市电电压被可控硅“放过来了”(如上图所示),因而加在变压器初级的电压,即Ui较高,这当然经整流滤波后输出电压也就比较高了。而当输出电压Uo很低时,可控硅导通角很小,绝大部分市电电压被可控硅“卡断了”(如下图所示),只让很低的电压加在变压器初级,即Ui很低,这当然经整流滤波后输出电压也就很低了。

线性电源,可控硅电源,开关电源电路的简单比较

  二.线性电源的主电路如下:

线性电源,可控硅电源,开关电源电路的简单比较

  线性电源实际上是在可控硅电源的输出端再串一只大功率三极管(实际是多只并联),控制电路只要输出一个小电流到三极管的基极就能控制三极管的输出大电流,使得电源系统在可控硅电源的基础上又稳压一次,因而这种线性稳压电源的稳压性能要优于开关电源或可控硅电源1-3个数量级。但功率三极管(亦称调整管)上一般要占用10伏电压,每输出1安培电流就要在电源内部多消耗10瓦功率,例如500V 5A电源在功率管上的损耗为50瓦,占输出总功率的2%,因而线性电源的效率要比可控硅电源稍低。

  三、开关电源的主电路如下:

线性电源,可控硅电源,开关电源电路的简单比较

  由电路可以看出,市电经整流滤波后变为311V高压,经K1~K4功率开关管有序工作后,变为脉冲信号加至高频变压器的初级,脉冲的高度始终为311V。当K1,K4开通时,311V高压电流经K1正向流入主变压器初级,经K4流出,在变压器初级形成一个正向脉冲,同理,当K2,K3开通时,311V高压电流经K3反向流入主变压器初级,经K2流出,在变压器初级形成一个反向脉冲。这样,在变压器次级就形成一系列正反向脉冲,经整流滤波后形成直流电压。当输出电压Uo较高时,脉冲宽度就宽,当输出电压Uo较低时,脉冲宽度就窄,因此开关管实际上是一个控制脉冲宽窄的装置。

开关电源与线性电源的区别
一、线性电源的原理:
        线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
            线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。 
二、开关电源的原理: 
        开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

它们的功能是: 
1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。 
2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。 
3、逆变器:是开关电源的关键部分。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隔离的作用。 
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要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。 
5、控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。 
6、保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。 
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,在整流输出成所需要的直流电压。这样开关电源省去下线性电源中的变压器,以及电压反馈电路。而开关电源中的逆变电路完全是数字调整,同样能达到非常高的调整精度。 
开关电源的主要优点: 
体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的20~30%)、效率高(一般为60~70%,而线性电源只有30~40%)、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。 
开关电源的主要缺点: 
由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地

关键字:电源  区别

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0529/article_9318.html
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