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线性稳压电源和开关稳压电源的区别

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人气:-发表时间:2020-07-29 17:33【

线性稳压电源,开关稳压电源虽然都属于电力辅助设备,但是其工作原理不同,使用工作性质也有极大差异。

 线性稳压电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率低(35%左右),需要加体积庞大的散热片,而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。

开关稳压电源的调整管工作在饱和和截至状态,因而发热量小,效率高(75%以上)而且省掉了大体积的变压器。但开关稳压电源输出的直流上面会叠加较大的纹波(50mV at 5V output typical),在输出端并接稳压二极管可以改善,另外由于开关管工作是会产生很大的尖峰脉冲干扰,也需要在电路中串连磁珠加以改善。相对而言线性稳压电源就没有以上缺陷,它的纹波可以做的很小(5mV以下)。

    对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关稳压电源为佳,对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方(例如电容漏电检测)多选用线性稳压电源。另外当电路中需要作隔离的时候现在多数用DC-DC来做对隔离部分供电(DC-DC从其工作原理上来说就是开关稳压电源)。还有,开关稳压电源中用到的高频变压器可能绕制起来比较麻烦。

    开关稳压电源和线性稳压电源在内部结构上是完全不一样的,开关稳压电源顾名思义有开关动作,它利用变占空比或变频的方法实现不同的电压,实现较为复杂,最大的优点是高效率,一般在90%以上,缺点是文波和开关噪声较大,适用于对文波和噪声要求不高的场合;而线性稳压电源没有开关动作,属于连续模拟控制,内部结构相对简单,芯片面积也较小,成本较低,优点是成本低,文波噪声小,最大的缺点是效率低。它们各有有缺点在应用上互补共存!

    一、线性稳压电源的原理:

    线性稳压电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。 线性稳压电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关稳压电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关稳压电源所取代。


稳压电源

    二、开关稳压电源的原理:

    开关稳压电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能是:

    1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关稳压电源产生的高频噪声向电网扩散。

    2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

    3、输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。

    4、控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,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。

    5、保护电路:当开关稳压电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关稳压电源停止工作以保护负载和电源本身。

    开关稳压电源是将交流电先整流成直流电,在将直流逆变成交流电,在整流输出成所需要的直流电压。这样开关稳压电源省去下线性稳压电源中的变压器,以及电压反馈电路。而开关稳压电源中的逆变电路完全是数字调整,同样能达到非常高的调整精度。


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