的线性电源和开关模式电源,两者都向电气和电子电路提供直流电源,但相似之处在此结束。区分线性电源和SMPS的关键因素是工作过程。使用变压器将线性电源转换为低电压,然后将其转换为直流电压,而开关模式电源首先将AC转换为DC,然后将该直流电压转换为所需的电压。
开关模式电源也称为缩写形式的SMP。SMPS最常用于移动充电器,直流电机相反,线性电源用于高频应用(如)射频应用等。
在这些线性电源和SMP之间产生差异的另一个重要因素是尺寸。线性电源是笨重的同时SMPS重量轻。这使得SMPS便携式,可以方便地在任何地方使用,而线性电源只能用于实验室或大型电气和电子电路。
我们将在比较图表中讨论线性和开关模式电源之间的一些更大的差异,但在此之前,让我们在本文的路线图上放亮。
内容:线性电源和开关电源
比较图
参数 | 线性电源 | 开关模式电源(SMPS) |
---|---|---|
定义 | 它先完成交流电压的降压,然后再将其转换成直流电压。 | 它首先将输入信号转换成直流,然后将电压降至所需的水平。 |
效率 | 低效率即,约20-25% | 效率高,约60-65% |
电压调节 | 电压调节是由电压调节器来完成的。 | 电压调节通过反馈电路完成。 |
磁性材料 | 使用Stalloy或CRGO铁芯 | 采用铁氧体铁芯 |
重量 | 它是笨重的。 | 与线性电源相比,它不太笨重。 |
可靠性 | 比SMPS更可靠。 | 它的可靠性取决于用于开关的晶体管 |
复杂 | 不太复杂而不是SMPS。 | 比线性电源更复杂。 |
瞬态响应 | 它的反应速度更快。 | 它的反应较慢。 |
射频干扰 | 没有射频干扰 | 作为切换产生更多RF干扰,需要RF屏蔽。 |
噪音和电磁干扰 | 它对叶片和电磁干扰免疫。 | 噪声和电磁干扰的影响是非常显著的,因此需要EMI滤波器。 |
应用程序 | 用于音频应用和射频应用。 | 用于手机,直流电机等的充电器。 |
定义
线性电源
的线性电源电源电路是用于电气和电子电路的电源电路,以向电路提供直流电源。它由降压变压器,整流器,滤波器电路和电压调节器组成。
交流电总是用高压供电,因为用高压供电很经济。交流信号的频率很低,即。50 Hz或60Hz。为了降低交流电压,采用了降压变压器。对于线性电源,变压器尺寸较大。
用于降压低频AC信号的变压器将庞大。如果AC信号频率很高,则可以使用小型变压器,但在本申请中,由低频AC组成的AC信号,电路需要大尺寸和庞大的变压器。
然后将降压电压传递到整流电路以将其转换为DC。从整流器获得的直流电压包括AC脉冲。因此,过滤电路用于去除AC波纹。
得到的直流电压不保持恒定;它随输入电压或负载电阻值的变化而变化。输出电压的这种变化是不可取的。因此,在信号滤波后使用稳压器。
电压调节器由可变电阻组成,其值根据需要的输出变化。当输出电压很低时,这个可变电阻产生电压降。
线性电源的缺点
线性电源的缺点是使用电压调节器需要沉积,从而增加电源的尺寸。电压调节器由于该电压调节器消散了电力欧姆洛克斯S发生这种情况会增加温度,因此需要散热器。
由于使用大尺寸的散热器和变压器,线性电源的尺寸变得越来越多,这使得电源庞大使用。此外,可变电阻引起的耗散降低了线性电源效率为25-50%。
开关式电源
的开关式电源按开关原理使用aMOSFET晶体管。它由整流电路,滤波器电路,斩波器,斩波器控制器,输出变压器和滤波器电路组成。
开关模式电源的工作原理基于开关技术。低频AC首先转换为直流信号。然后使用斩波电路切碎该直流信号。斩波电路由MOSFET开关晶体管组成,在斩波控制器电路的帮助下打开或关闭。
斩波器的输出为高频直流信号。再一次,降压变压器被用来把这个高压高频信号转换成低压信号。这种情况下使用的降压变压器体积较小,因为用于高频应用的变压器体积较小。
这就是使用SMPS(开关模式电源)电路的优点。这种配置电源不笨重,因此便携。SMPS中的电压调节是通过反馈电路实现的。反馈电路从输出直流电压中获取输入,输出给斩波控制器。斩波控制器根据输出直流产生门脉冲。
因此,SMPS中的电压调节不会消散功率,因此不需要接收器。这增加了SMPS电源的效率,因为没有欧姆损失,大小也很小。SMP的效率
S的位于65-75%的范围内。
线性电源和开关电源的关键区别
- 的主要区别在线性电源和SMPS之间是线性电源先将高压交流电转换成低压交流电,然后进行整流。相反,SMPS先将交流信号转换成直流信号,然后进行电压降压。
- 线性电源采用稳压器电压调整输出电压,而SMPS使用反馈电路进行电压调节。
- 功耗还在区分线性电源和SMPS中起着关键作用。线性电源也消散了电力,因此需要散热器,但SMP不需要散热器因为没有功耗。
- 用于。的降压变压器线性供应是笨重的在SMPS中,降压变压器的重量轻。
- 的噪音干扰由于开关作用,在SMPS中较多;这使得SMPS不适合音频和射频应用。线性电源不受噪声干扰,因此可用于音频和射频应用。
- 这是两者之间的主要区别效率线性电源和SMPS。由于欧姆损耗,线性电源的效率很低,约为20-25%,而SMPS的效率很高,约为65-75%。
结论
线性电源先将交流电压降压,然后将其转换为直流电,而SMPS先转换为直流电,然后使用降压变压器来获得所需的电压。开关电源的缺点是由于开关会产生噪声干扰。此外,转换也会创造电磁干扰和射频干扰因此EMI过滤器,和射频屏蔽也可与SMPS电路一起使用。
夏说
先生,我有一个问题,变压器只工作在交流,我们从开始读取,但在SMPS高压高频直流是经过整流器和斩波器,所以变压器如何开始工作…??或者这个变压器是在直流…????
艾哈迈德Wahyudin说
我认为晶体管将其转换为AC,所以
1.从壁式插座到桥式整流器是交流到直流,
直流输出经电容滤波。
2.从桥式整流器到晶体管是直流电转换成高频交流信号。
3.高频AC信号再次通过电容器,用于功率因数校正和滤波器,从而提高了电路的效率。
4.过滤后的高频交流信号进入脉冲变压器,使电压下降。
5.交流电压由二极管转换成直流电,再由电容器滤波。
MJ.说
有用信息。