關(guān)于生活中常見的開關(guān)電源，你真的了解嗎？

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我們的開關(guān)電源也在快速發(fā)展，那么你知道開關(guān)電源的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識(shí)。

首先介紹的是開關(guān)電源。說到開關(guān)電源就不能不提到兩個(gè)單詞buck和boost。感覺不管什么詞，只要變成英文就顯得特別高大上，其實(shí)這個(gè)對(duì)應(yīng)的就是降壓開關(guān)電路和升壓開關(guān)電路。再用更接地氣的說法來講，就是串聯(lián)開關(guān)電路和并聯(lián)開關(guān)電路。

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)控制開關(guān)時(shí)間比以保持輸出電壓穩(wěn)定的一種電源。開關(guān)電源一般由脈寬調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET組成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，開關(guān)電源技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以其體積小、重量輕、效率高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于幾乎所有的電子設(shè)備中。它是電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展不可缺少的一種供電方式。

開關(guān)電源顧名思義就是通過控制晶體管的導(dǎo)通截止來轉(zhuǎn)換電壓，由于部分時(shí)間工作在截止?fàn)顟B(tài)，功耗比較小，發(fā)熱也比較小。所以相較與線性電源模塊而言，效率比較高，發(fā)熱也沒有那么厲害。

隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作生活關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備離不開可靠的電力供應(yīng)。在1980年代,計(jì)算機(jī)電源完全實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源,并率先完成更換電腦電源開關(guān)電源已廣泛應(yīng)用于通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源,也促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。

開關(guān)電源的工作原理其實(shí)比較簡(jiǎn)單：當(dāng)晶體管基極為高電平時(shí)，晶體管飽和導(dǎo)通，等效電路如圖3所示，此時(shí)電感L儲(chǔ)存能量，電容C充電。當(dāng)晶體管基極為低電平時(shí)，晶體管截止，等效電路如圖4所示，此時(shí)電感L釋放能量，電容C放電。通常我們的PCB板上還有采樣電路，反饋電路，以此來調(diào)節(jié)基極控制電壓的占空比，來達(dá)到穩(wěn)壓的目的。同時(shí)，由于負(fù)載和晶體管串聯(lián)，輸出電壓小于輸入電壓，所以又叫降壓開關(guān)電路(buck開關(guān)電路)。對(duì)應(yīng)的并聯(lián)開關(guān)電路原理相似，同時(shí)由于晶體管并聯(lián)，電感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電壓相疊加后作用于負(fù)載，所以輸出電壓會(huì)高于輸入電壓。

與線性電源相比，開關(guān)電源和線性電源的成本都隨著輸出功率的增加而增加，但兩者的增長(zhǎng)率不同。在一定的輸出功率點(diǎn)，線性電源的成本要高于開關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，開關(guān)電源技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。這種成本逆轉(zhuǎn)點(diǎn)正日益向低輸出功率端轉(zhuǎn)移，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。

實(shí)際的電路圖一般如下圖所示：一般開關(guān)電路在PCB中主要包涵輸入濾波，開關(guān)電路，控制電路，輸出濾波四個(gè)主要部分，其中紅色框是主電流通道，包含輸入濾波，開關(guān)電路，輸出濾波三個(gè)重要的部分，其余部分為控制電路，其中需要重點(diǎn)關(guān)注的部分為采樣電路和反饋電路。

高頻開關(guān)電源是其發(fā)展方向。高頻使開關(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，特別是在高科技領(lǐng)域，促進(jìn)了高科技產(chǎn)品的小型化和便攜性。此外，開關(guān)電源的開發(fā)和應(yīng)用對(duì)安全監(jiān)控、節(jié)能、節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境具有重要意義。

濾波電路對(duì)于開關(guān)電源是很重要的，因?yàn)槟K本身電源轉(zhuǎn)換時(shí)通過晶體管的開關(guān)來控制的，那么開關(guān)的過程中就會(huì)產(chǎn)生尖峰脈沖干擾。輸入濾波一般應(yīng)該包括大容值電容和小容值電容，小容值電容靠近晶體管放置，能給晶體管內(nèi)部高頻電流提供到地的回路。大容值的電容則能給晶體管輸入平穩(wěn)的直流穩(wěn)壓電源。而輸出部分的大容值電容則是用于給負(fù)載提供平穩(wěn)的直流電源。在負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，由于開關(guān)電路需要通過采樣、反饋，調(diào)節(jié)占空比的方式來調(diào)整輸出電壓，不能隨時(shí)調(diào)整，所以需要一個(gè)大容值電容充放電來緩沖。

以上就是開關(guān)電源的有關(guān)知識(shí)的詳細(xì)解析，需要大家不斷在實(shí)際中積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品，為我們的社會(huì)更好地發(fā)展。