開關(guān)電源的工作原理主要兩個(gè)部分:整流和變換
開關(guān)電源是一種將交流電轉(zhuǎn)換成可用直流電的電源設(shè)備。它通過使用開關(guān)元件(如晶體管、MOSFET或IGBT),以高頻開關(guān)方式來轉(zhuǎn)換電源。開關(guān)電源具有體積小、效率高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、家用電器等。
開關(guān)電源的工作原理主要包括兩個(gè)部分:整流和變換。
整流部分是將交流電轉(zhuǎn)換成直流電,常用的整流方式有兩種:?jiǎn)蜗嗾骱腿嗾?。單相整流方式主要包括整流橋和脈寬調(diào)制(PWM)控制電路。整流橋是通過四個(gè)二極管組成的橋式整流電路,用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,其中二極管的導(dǎo)通和非導(dǎo)通控制由PWM控制電路完成。PWM控制電路根據(jù)輸出電壓的變化情況來控制二極管的導(dǎo)通和非導(dǎo)通時(shí)間,以達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的目的。三相整流方式類似于單相整流,只是多了一個(gè)整流橋和控制電路,用于實(shí)現(xiàn)三相交流電的整流。
變換部分是將直流電轉(zhuǎn)換為需要的電壓和電流。變換部分是由控制器、開關(guān)管和輸出變壓器組成的??刂破髦饕且粋€(gè)反饋控制回路,用于檢測(cè)輸出電壓并根據(jù)需要做出相應(yīng)的調(diào)整。開關(guān)管作為一個(gè)開關(guān)元件,根據(jù)控制信號(hào)來控制電流的通斷,實(shí)現(xiàn)電源輸出的穩(wěn)定。輸出變壓器是根據(jù)需要的輸出電壓比例來升降電壓的,可以通過變換線圈的匝數(shù)比例來實(shí)現(xiàn)。
開關(guān)電源的工作流程如下:交流電先經(jīng)過整流部分,變換為直流電,然后經(jīng)過變換部分進(jìn)行電壓和電流的處理,最后輸出為所需的電源。
開關(guān)電源相比傳統(tǒng)的線性電源具有很多優(yōu)點(diǎn)。
首先,開關(guān)電源的效率高。傳統(tǒng)的線性電源通過將交流電轉(zhuǎn)換為更低的電壓,從而降低電壓,這導(dǎo)致了能量的浪費(fèi)。而開關(guān)電源通過開關(guān)的方式,特別是使用高頻開關(guān),大大提高了工作效率,減少了能源的浪費(fèi)。
其次,開關(guān)電源的體積小。開關(guān)電源可以實(shí)現(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì),使其體積小巧,適合于各種小型電子設(shè)備中的應(yīng)用。
第三,開關(guān)電源的可靠性高。開關(guān)電源采用現(xiàn)代電子器件,如MOSFET和IGBT,具有高可靠性和長壽命。
第四,開關(guān)電源的輸出穩(wěn)定性好。開關(guān)電源采用反饋控制回路,可以根據(jù)輸出電壓的變化情況來調(diào)整控制信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定性。
綜上所述,開關(guān)電源是一種高效、可靠、穩(wěn)定的電源設(shè)備。通過整流和變換部分的工作原理,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并實(shí)現(xiàn)輸出電壓和電流的穩(wěn)定。開關(guān)電源在現(xiàn)代電子設(shè)備中起著重要的作用,并逐漸取代了傳統(tǒng)的線性電源。
LED開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關(guān)電源小型化,并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。
LED開關(guān)電源中應(yīng)用的電子器件主要為:LED二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用,GTR驅(qū)動(dòng)困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。
LED開關(guān)電源的三個(gè)條件
1、開關(guān)是 :電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài)
2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻
3、直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流
LED開關(guān)電源是由電路來控制開關(guān)管而進(jìn)行高速的導(dǎo)通和截止。是將直流電轉(zhuǎn)化成高頻交流電來給變換器進(jìn)行變壓,使其產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!高頻交流在變壓器電路中的效率要比市電50Hz或60Hz高,因此開關(guān)電源變壓器可以做到體積很小,在開關(guān)電源工作的時(shí)候不會(huì)很熱,產(chǎn)品價(jià)格比工頻直流穩(wěn)壓電源低.如果不將50Hz或60Hz變?yōu)楦哳l電,那么開關(guān)電源就沒有任何意義。開關(guān)電源大體可以分為隔離和不隔離這兩種,是隔離型的一定有開關(guān)電源變換器,而不隔離的未必一定有開關(guān)電源變換器。開關(guān)電源與傳統(tǒng)直流電源相比具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
開關(guān)電源的工作原理是讓功率晶體管工作于導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)下,換言之,是通過“斬波”,即把輸入直流電壓的幅值斬成與輸入電壓幅值相等的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。開關(guān)電源的這種工作原理使得加于功率晶體管上的伏安乘積很小(導(dǎo)通狀態(tài)下,電壓低,電流大;關(guān)斷狀態(tài)下,電壓高,電流小),即功率晶體管上產(chǎn)生的損耗很小。
開關(guān)電源有正激式變換和升壓式變換兩種工作方式,電路差別雖小,但工作過程差別很大,適用于不同場(chǎng)合不同要求之下。