開關(guān)電源原理

更新時(shí)間：2025-05-16

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開關(guān)電源的原理與傳統(tǒng)線性電源截然相反。線性電源使用變壓器將商用電流轉(zhuǎn)換為電壓，然后進(jìn)行整流，而開關(guān)電源先將商用交流電整流為直流電，然后轉(zhuǎn)換電壓。然而，一旦整流完成，使用變壓器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換就不再可能。

在開關(guān)電源中，整流電流通過晶體管或MOS場效應(yīng)晶體管等半導(dǎo)體元件的高速開關(guān)轉(zhuǎn)換為脈沖交流電，然后送往高頻變壓器。這就增加了所需的元器件和電路的數(shù)量，使電路變得更加復(fù)雜，但這種復(fù)雜性恰恰是開關(guān)電源的關(guān)鍵。

開關(guān)電源的控制方法有多種，但最常見的是PWM （脈沖寬度調(diào)制）方法。通過調(diào)整通/斷開關(guān)周期的導(dǎo)通時(shí)間，也就是脈沖波的寬度，并使每個(gè)脈沖的面積相同，可以穩(wěn)定電壓。開關(guān)電源的另一個(gè)特點(diǎn)是可以通過開關(guān)電源來調(diào)節(jié)輸出，從而提高效率。

另外，由于開關(guān)電源的脈沖頻率較高，為幾十kHz至幾百kHz，因此可以使用小型、輕量的變壓器。然而，在高頻下，鐵芯中的損耗變大，因此使用鐵氧體磁芯。這提高了電源效率并節(jié)省了能源。

安裝鐵氧體磁芯時(shí)，由鐵氧體材料制成的芯棒會(huì)纏繞在電纜上，通過吸收流過電纜的高頻噪聲電流產(chǎn)生的磁場并將其轉(zhuǎn)換為熱量來降低噪聲。

開關(guān)電源的弱點(diǎn)是高速開關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，但預(yù)計(jì)鐵氧體技術(shù)可以減少這種噪聲。

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