数据驱动揭秘交流开关电源的工作原理与应用

导语:开关模式电源(Switch Mode Power Supply,简称SMPS),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个稳定的电压,通过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流電(例如市電)或直流電,而输出多半是需要直流電力的设备,如个人电脑,而开关電源就进行两者之间電壓及電流的轉換。

开关电源不同于线性 电源,開關 電 源 利 用 的 切 換 晶 体 管 多 半 在 全 開 模 式(饱和区)及全閉模式(截止区)之間切換,這兩個模式都有低耗散特點,切換之間的轉換會有較高耗散,但時間很短,因此比較節省能源,產生废熱較少。理想上,開關 電 源 本 身 是 不 会 消 耗 电 能 的。開關調壓是一透過調整晶體管導通及斷路時間來達到的。而相反地,用於輸出應力維持不變過程中晶體管在放大區本身也會消耗能源。

开关电子技术发展方向

现代从以低频技术处理问题为主的传统电子学向以高频技术处理问题为主现代电子学转变,而在这些领域中,有着核心地位的是开关 电 源 技 术。

开关功率因数的问题

尽管使用了高速道通和截止,但是若没有特别设计,其功率因数可能不高,这可能会引起一些问题,比如浪费能量和产生额外噪声等。

开關技術成熟度與應用領域

随着社会对绿色节能要求不断提高,以及微型化、高效率需求日益增长,使得開關技術成为推动現代電子信息产业飞速发展中不可缺少的一种技术。在80年代后计算机全面实现開關電源化之后,此一趨勢迅速扩展到各种电子、通信产品等领域。

開關設計優點

高效率:由於高速運作頻率,可以實現更好的能量轉移。

小型化:由于不再需要大的铁芯变压器,所以可以將大小降至原来十分之一。

稳定性:因为输出波形较为平滑,可以减少输出波纹对设备影响。

可调节性:通过调整控制信号可以实现输出 voltage 和 current 的精确调节。

结论:

总结来说,不仅仅因为它小而便于安装,它还有很多其他优点,比如效率高等。这使得它成为目前最重要的一个方面,在未来继续发挥作用,将会更加普遍地应用于我们的生活中。

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