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稳压电源和开关电源的区别是什么?

文章出处:邢静人气: 发布时间:2018-11-1 13:35:40
 稳压电源有很多种,它的作用是把市电滤波后;稳定成各种电器和电路,所需的电压叫稳压电源。

稳压电源定义是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置。包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。


交流稳压电源

交流稳压电源又称交流稳压器。随着电子技术的发展,特别是电子计算机技术应用到各工业、科研领域后,各种电子设备都要求稳定的交流电源供电,电网直接供电已不能满足需要,交流稳压电源的出现解决了这一问题。


常用的交流稳压电源有:

①铁磁谐振式交流稳压器。由饱和扼流圈与相应的电容器组成,具有恒压伏安特性。

②磁放大器式交流稳压器。将磁放大器和自耦变压器串联而成,利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压。

③滑动式交流稳压器。通过改变变压器滑动接点位置稳定输出电压。

④感应式交流稳压器。靠改变变压器次、初级电压的相位差,使输出交流电压稳定。

⑤晶闸管交流稳压器。用晶闸管作功率调整元件。稳定度高、反应快且无噪声。但对通信设备和电子设备造成干扰。

20世纪80年代以后,又出现3种新型交流稳压电源:补偿式交流稳压器。数控式和步进式交流稳压器。净化式交流稳压器。具有良好隔离作用,可消除来自电网的尖峰干扰。


直流稳压电源

直流稳压电源又称直流稳压器。它的供电电压大都是交流电压,当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时,稳压器的直接输出电压都能保持稳定。稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。前者表示输入电压的变化对输出电压的影响。

纹波系数表示在额定工作情况下,输出电压中交流分量的大小;后者表示输入电压或负载急剧变化时,电压回到正常值所需时间。直流稳压电源分连续导电式与开关式两类。

前者由工频变压器把单相或三相交流电压变到适当值,然后经整流、滤波,获得不稳定的直流电源,再经稳压电路得到稳定电压(或电流)。这种电源线路简单、纹波小、相互干扰小,但体积大、耗材多,效率低(常低于40%~60%)。

后者以改变调整元件(或开关)的通断时间比来调节输出电压,从而达到稳压。这类电源功耗小,效率可达85%左右,但缺点是纹波大、相互干扰大。所以,80年代以来发展迅速。

从工作方式上可分为:

①可控整流型。用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。

②斩波型。输入是不稳定的直流电压,以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流,再经滤波后得到稳定直流电压。

③变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电,再经变压、整流、滤波后,从所得新的直流输出电压取样,反馈控制逆变器工作频率,达到稳定输出直流电压的目的。

稳压电源的种类很多,串联型稳压电源由电源变压器、整流元器件、滤波电容、调整元件(调整管或三瑞稳压器等)、基准电压、取样网络、比较放大以及过载或短路保护等组合而成。由于串联型稳压电源属线性稳压电路,且调整管在稳压便。其缺点是功耗大、效率低和允许电网波动范围小。一般串联稳压电源允许电网波动范围为(220±22)V。 为了降低功耗,提高效率,引入了开关型稳压电源。


开关型稳压电源通常称之为开关电源。它有以下:

1、开关电源是直接对电网电压进行整流滤波调整,然后由开关调整管进行稳压。所以不需要变压器的。

2、开关电源一般采用功率半导体器件作为开关,通过控制开关的占空比调整输出电压。以功率晶体管(GTR)为例,当开关管饱和导通时,集电极和发射极两端的压降接近零,在开关管截止时,其集电极电流为零,所以功耗小,效率高。效率可高达70%~95%。而功耗小,散热器也随之减小。

3、开关工作频率在几十千赫,所用滤波电容器和电感的容量值较小。因此开关电源具有重量轻,体积小等特点。

4、由于功耗小,机内温升低,从而提高了整机的稳定性和可靠性。

电源有分开关电源与稳压电源,这两种电源是有区别的,但也存在着相似之处。

开关电源是近代普遍推广的稳压电源,具有效率高、电压范围宽,输出电压稳定等特点,现在应用比较广。

比如现在电脑的ATX电源、笔记本电脑电源适配器、打印机电源、手机充电器等等。稳压电源是在负载功率变化时,输出电压仍然保持固定的电压值。开关电源也是稳压电源,但稳压电源不能直接称为开关电源。


稳压电源是使用电子电路输出电压达到稳定目的的电源,有串联型稳压电源、并联型稳压电源、开关稳压电源。

普通的串联稳压电源都安装电源变压器,具有输出电压稳定、波纹小等优点,但是电压范围小,效率低。

并联稳压电源输出电压特别稳定,但是负载能力很差,只在仪表内部做基准用。


开关电源的调整管工作在饱和和截止状态,因而发热量小,效率高(
75%以上)而且省掉了大体积的变压器。但开关直流稳压的输出的直流上面会叠加较大的纹波(50mv),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。


相对而言直流稳压电源就没有以上缺陷,它的纹波可以做的很小(
15mv以下)。对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关直流稳压电源最好,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)多选用线性直流稳压电源。另外当电路中需要做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直流稳压电源)。开关直流稳压电源中用到的高频变压器可能绕制起来较麻烦。


开关电源相对质量较轻,体积较小。开关电源是通过开关管的打开与关闭的次数或时间,来调节输出功率,效率比线性稳压电源要高,发热量相对要小很多,但是动态响应较差,适宜较稳定负载场所。
开关电源的滤波电容由于工作频率很高,故对电网的干扰很大。


直流线性稳压电源相对较重,滤波电容个头大,整体体积大。直流线性稳压电源是调整管分压使输出电压降低,所以调整管的负担很重,发热量大且效率较低。但是动态响应很好,适宜负载变化较频繁场所,例如音频功放机。


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本文引用地址: http://power.21ic.com//dc/technical/201806/63098.html


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