1. 线性直流稳压电源的效率比开关电源大
开关电源好
它是一种使用先进的电气和电子技术来控制开关时间,以保持输出电压稳定的电源。开关电源通常包括一个控制集成电路和MOSFET的脉冲宽度调制(PWM)。线性电源首先将交流电流通过变压器以降低电压幅度,然后平衡内部整流电路以产生脉冲直流电流,接着通过滤波器产生微波直流转换装置。
2. 线性直流稳压电源的效率开关稳压电源的效率
开关型稳压电源的效率比串联型线性直流稳压电源高,其主要原因是调整管处于开关状态。 调整管是稳压电源中的耗电大户,它的效率直接决定电源的效率,调整管的工作效率越高,电源的效率就越高,反之就低。 开关型稳压电源的整管处于开关状态,当调整管打开时,自身电压降几乎为零,尽管电流很大,但整体功耗依然非常小;当调整管关闭时,自身电压降虽然最高,但电流几乎为零,所以整体功耗依然非常小,因此,处于开关状态的调整管的效率最高,损耗最小。 串联型线性直流稳压电源的调整管始终处于放电状态,自身又存在较高的导通压降,因此功耗通常都非常大,效率很低,特别是电源的输出电压越低,调整管的功耗越大,电源的效率就越低。
3. 开关稳压电源比线性稳压电源效率高
1955年美国的科学家罗那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后,利用这一技术的各种形式、精益求精的直流变换器不断涌现,从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态,由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻,因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。由于那时的微电子设备及技术十分落后,不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体管,所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入,并且转换的速度也不是太高。
60年代开始,由于微电子技术的快速发展,出现了高反压的晶体管,从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入,不再需要工频变压器降压了,从而极大地扩大了它的应用范围,并在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关电源。省掉了工频变压器,又使开关稳压电源的体积和重量大为减小,开关稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。
70年代以后,与这种技术有关的高频,高反压的功率晶体管、高频电容、开关二极管、开关变压器的铁芯等元件也不断地研制和生产出来,使无工频变压器开关稳压电源得到了飞速的发展,并且被广泛地应用于电子计算机、通信、航天、彩色电视机等领域,从而使无工频变压器开关稳压电源成为各种电源的佼佼者。
使用稳压电源的必要性
随着社会飞速前进,用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后,以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低,而线头用户则经常电压偏高。对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备,犹如没有上保险。
不稳定的电压会给设备造成致命伤害或误动作,影响生产,造成交货期延误、质量不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件,使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备,浪费资源;严重者甚至发生安全事故,造成不可估量的损失。 [1] [2]
4. 开关型直流稳压电源比线性直流稳压电源效率高的原因是
直流电源是输出直流电的,直流电是指电流方向不随时间而变化的电流,注意是方向不变化,比如:干电池就是一个直流电源 稳压电源是指随输入该电源的电压变化,给出一个电压大小不变化的电流,工作原理电源+变压器一样,输出恒定电压的电流 稳压电源分2种: 交流稳压电源:输出有效电压恒定的交流电 直流稳压电源:输出电压恒定的直流电
5. 线性稳压电源和开关电源的优缺点
过去,我们使用的大多是线性稳压电源,它带一个沉重的变压器;今天,开关电源普及,连手机充电器都是开关电源。开关电源的优点:体积小,重量更轻(体积和重量只有线性电源的20~30%);转换效率高,更省电(开关电源效率一般高于70%,而线性电源只有30~40%);自身抗干扰性强、电压范围宽。 当然,跟线性电源相比,开关电源也有不足之处,比如,输出纹波大;因 以开关方式工作,有较大的电磁干扰 。