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线性插座与开关插座的比较

发布时间:2014-1-6 10:42:43  浏览:

开关插座主要包括输入电网滤波器、输人整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能介绍如下。
(1)输入电网滤波器:消除来自电网的干扰,如电动机的启动、电器的开/关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关插座产生的高频噪声向电网扩散。
(2)输入整流滤波器:对电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。
(3)逆变器:是开关插座的关键部分,它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
(4)输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波后得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。
(5)控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较后进行放大,调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
(6)保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。^
线性电源一般是将输出电压取样辱与参考电压一起送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间(即占空比)来改变输出电压的。如果大家想了解开关插座与线性插座的主要性能,请下载二种插座的性能比较

线性插座与自来水管类似,由于没有开关介人,使得上水管一直在放水,如果有多的水,就会漏出来,这就是我们经常看到的某些线性插座的M0S管发热量很大,用不完的电能全部转换成了热能。从这个角度来看,线性插座的转换效率就非常低了,而且热量高时,元件的寿命势必要下降,影响最终的使用效果。由于线性插座的功率器件工作在线性状态,所以其工作效率低,一般为50%-60%。线性插座的工作方式,使得从高压变低压必须有降压变压器,再经过整流输出直流电压,这样就造成其体积很大,笨重,效率低、发热量也大。当然,线性插座也有优点:纹波小,调整率好,对外干扰小,适合用于模拟电路、各类放大器领域。
而开关插座的功率器件工作在开关状态(一开一关,频率非常快,一般平板开关插座的频率为100-200kHz,模块电源为300-500kHz),同时它对变压器有要求,需要用高磁导率的材料来制作变压器。
总之,与线性插座相比,开关插座的功率转换效率高,可达65%〜90% (美国最好的 VICOR开关插座模块的效率高达99% ) ,发热少,功率体积系数可送60〜10OW对电网电压大范围变化具有很强的适应性电压、负载稳定度高,输出电压保持时间长达20ms,开关插座不需要工频变压器,工作频率高,所需的滤波电容、电感小,因此其体积小,质量轻,动态响应速度快;开类插座的开关频率都在20kHz以货,超出本耳的听觉范围,没有令人心烦的噪声;开关插座可以采用有效的功率因数校正技术,使功率因数达到0.9以上,高的甚至达到0.99 (安圣的HD4850整流模块)。这些使得开关插座在通信电源领域已大量取代线性电源。
开关插座的主要缺点就是线路复杂,输出纹波较大,开关插座电路问世之初,其控制线路都是由分立元件或运算放大器等集成电路组成的;元件多,线路复杂,随之产生的可靠性差等原因严重影响了开关插座的广泛应用。

开关插座的发展依赖予元器件和磁性材料的发展。20世纪70年代后期,随着导体技术的高度发展,高反压快速功率开关管使无工频变压器的开关电源迅速实用化。而集成电路的迅速发展为开关插座控制电路的集成化奠定了基础。陆续涌现出的开关插座专用的脉冲调制电路,如SG3525和TI494等为开关电源提供了成本低、性能优良可靠、使用泡便的集成控制电路芯片,从而使得开关插座的电路由复杂变为简单。目前,开关插座的输出纹波已降 至1OOmv以下,射频干扰和电磁干扰也被抑制到很低的水平上。总之,随着电力电子技术的发展,开关插座的缺点正逐步被克服,其优点也得以充分发挥。尤其在当前能源比较紧张 的情况V,开关插座的髙效率能够在节能上做出很大的贡献。正因为开关插座具有这些优点,所以它得到了蓬勃的发展。

后面,我们再为大家详细介绍单片开关以及插座的分类,请大家关注。

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