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詳解線性直流電源和開(kāi)關(guān)直流電源的區(qū)別

直流穩(wěn)壓電源根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)分成兩類:線性直流電源和開(kāi)關(guān)直流電源。

  線性直流電源,是指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的穩(wěn)壓電源。而在開(kāi)關(guān)電源中則不一樣,開(kāi)關(guān)管(在開(kāi)關(guān)電源中,我們一般把調(diào)整管叫做開(kāi)關(guān)管)是工作在開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)下的:開(kāi)——電阻很小;關(guān)——電阻很大。

  開(kāi)關(guān)電源是一種比較新型的電源。它具有效率高,重量輕,可升、降壓,輸出功率大等優(yōu)點(diǎn)。但是由于電路工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),所以噪聲比較大。 通過(guò)下圖,我們來(lái)簡(jiǎn)單的說(shuō)說(shuō)降壓型開(kāi)關(guān)電源的工作原理。如圖所示,電路由開(kāi)關(guān)K(實(shí)際電路中為三極管或者場(chǎng)效應(yīng)管),續(xù)流二極管D,儲(chǔ)能電感L,濾波電容C等構(gòu)成。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電源通過(guò)開(kāi)關(guān)K、電感L給負(fù)載供電,并將部分電能儲(chǔ)存在電感L以及電容C中。由于電感L的自感,在開(kāi)關(guān)接通后,電流增大得比較緩慢,即輸出不能立刻達(dá)到電源電壓值。一定時(shí)間后,開(kāi)關(guān)斷開(kāi),由于電感L的自感作用(可以比較形象的認(rèn)為電感中的電流有慣性作用),將保持電路中的電流不變,即從左往右繼續(xù)流。這電流流過(guò)負(fù)載,從地線返回,流到續(xù)流二極管D的正極,經(jīng)過(guò)二極管D,返回電感L的左端,從而形成了一個(gè)回路。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)閉合跟斷開(kāi)的時(shí)間(即PWM——脈沖寬度調(diào)制),就可以控制輸出電壓。如果通過(guò)檢測(cè)輸出電壓來(lái)控制開(kāi)、關(guān)的時(shí)間,以保持輸出電壓不變,這就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。

  在開(kāi)關(guān)閉合期間,電感存儲(chǔ)能量;在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)期間,電感釋放能量,所以電感L叫做儲(chǔ)能電感。二極管D在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)期間,負(fù)責(zé)給電感L提供電流通路,所以二極管D叫做續(xù)流二極管。

  在實(shí)際的開(kāi)關(guān)電源中,開(kāi)關(guān)K由三極管或場(chǎng)效應(yīng)管代替。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電流很小;當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電壓很小,所以發(fā)熱功率U×I就會(huì)很小。這就是開(kāi)關(guān)電源效率高的原因。


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