开关电源应该是电子设备中常常会用到的了,英文全称 Switch Mode Power Supply , 简称 SMPS ,也叫交换式电源,开关变换器,它是一种高频转换装置。
开关电源的电源输入可能是交流电源或者直流电压,而输出是直流电压,多半会给需要直流电源的设备进行供电,比如说个人电脑,手机等等电子设备。
对于开关电源,它有哪些特点呢?
- 功耗小,效率高,节能效果显著
开关电源的功率损坏较低,它的转换效率一般都能在80%以上,而如果是线性电源的话就只有40%左右。所以开关电源的功耗会比较小,并且节能效果也比较显著。
- 体积小,重量轻
开关电源中不需要笨重的大大的变压器,也不需要很大的散热片。
所以在体积上就可以做的比较小,重量也不会很重,相比与线性电源,体积大小体现会非常明显,可以只有1/3及更小。
- 输入电压范围宽
开关电源的输入电压范围非常宽,输入电压跨度可以做的很大,比如说60~260V,也可以看成通用输入电压,这就可以匹配多个国家的民用电的使用标准,而不用考虑电压匹配的问题,使得使用范围进一步加大。
不过事物都有两面性,有优点,也有缺点,开关电源也是一样,同样有其缺点,实际使用时也需要考虑到这些因素。
- 电磁干扰较大
开关电源的功率开关在工作过程中会产生尖峰电流和尖峰电压(持续时间极短但数值很高),而这些尖峰电流尖峰电压会造成比较大的电磁干扰和电磁辐射,也就产生了干扰,这些干扰会对附近的其他电子设备造成干扰,比如说一些通信设备等的。
- 输出纹波大
为什么即使线性电源的体积老大一个,很多电子设备还是会选择使用线性电源呢?很重要的原因就是线性电源的输出纹波可以做到非常小,可以使得输出电压非常稳定,对于一些电压稳定度要求非常高的模块或芯片,是一般会上线性电源的。
而开关电源的输出纹波就比较大了,因为它的电压/电流一般为矩形波,滤波难度会更大,所以输出电压会含有较大的纹波和噪声成分。
- 生产工艺复杂,故障率高
开关电源中的元器件比较多,所以对于开关电源电路板的布局布线也有更高的要求,其中某个元器件如果损坏,都可能会造成整个电源的故障,使得生产,调试,维修都可能耗费精力去处理相关问题。
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