線性電源與開關(guān)電源的比較
開關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。它們的功能介紹如下:
1)輸入電網(wǎng)濾波器:消除來自電網(wǎng)的干擾,如電動機(jī)的啟動、電器的開/關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾,同進(jìn)也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴(kuò)散。
2)輸入整流濾波器:對電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波,為變換器提供直流電壓。
3)逆變器:是開關(guān)電源的關(guān)鍵部分,它把直流電壓變換成變頻交流電壓,并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。
4)輸出整流濾波器:將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波后得到需要的直流電壓,同時還防止高頻噪聲對負(fù)載的干擾。
5)控制電路:檢測輸出直流電壓,并將其與基準(zhǔn)電壓比較后進(jìn)行放大;調(diào)制振蕩器的脈沖寬度,從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。
6)保護(hù)電路:當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過電壓、過電流短路時,保護(hù)電路使開關(guān)電源停止工作,以保護(hù)負(fù)載和電源本身。
線性電源一般是將輸出電壓取樣后與參考電壓一起送入比較電壓放大器,此電壓放大器的輸出作為電調(diào)整管的輸入,用以控制調(diào)整管使其結(jié)電壓隨輸入的變化而變化,從而調(diào)整其輸出電壓。但開關(guān)電源是通過改變調(diào)整管的開和關(guān)的時間(即占空比)來改變輸出電壓的。
開關(guān)電源與線性電源的主要性能比較 | ||
項目 | 開關(guān)電源 | 線性電源 |
功率轉(zhuǎn)換效率 | 65%~95% | 20%~40% |
發(fā)熱(損耗) | 小 | 大 |
體積 | 小 | 大 |
功率體積系數(shù) | 60-100W/dm | 20~30W/dm |
質(zhì)量 | 輕 | 重 |
功率質(zhì)量系數(shù) | 60-150W/kg | 22-30W/Kg |
對電網(wǎng)變化的適應(yīng)性 | 強(qiáng) | 弱 |
輸出電壓保持時間 | 長(20ms) | 短(5ms) |
電路 | 復(fù)雜 | 簡單 |
射頻干擾和電磁干擾 (RFI和EMI) |
大 | 小 |
紋波 | 大(10mV)p-p | 小,(5mV)p-p |
動態(tài)響應(yīng) | 稍差(2ms) | 好(100ls) |
電壓、負(fù)載穩(wěn)定度 | 高 | 低 |