線(xiàn)性電源的主要性能
信息來(lái)源：本站 日期：2017-05-18
MOS管開(kāi)關(guān)電源電路主要包括輸入電網(wǎng)濾波器。輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器?？刂齐娐?、保護(hù)電路。它們的功能介紹如下。
(1)輸入電網(wǎng)濾波器：消除來(lái)自電網(wǎng)的干擾，如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、電器的開(kāi)關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾，同時(shí)也防止開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲阻電網(wǎng)擴(kuò)散。
(2)輸入整流濾波器：對(duì)電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波，為變換器提供盲流電壓。
(3)逆變器：是開(kāi)關(guān)電源的關(guān)鍵部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。
(4)輸出整流濾波器：將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波后得到需要的直流電壓，同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。
（5)控制電路：檢測(cè)輸出直流電壓，并將其與基準(zhǔn)電壓比較后進(jìn)行放大；調(diào)制振蕩器的脈沖寬度，從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。
(6)保護(hù)電路：當(dāng)開(kāi)關(guān)電源發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流短路時(shí)，保護(hù)電路使開(kāi)關(guān)電源停止工作以保護(hù)負(fù)載和電源本身。
線(xiàn)性電源一般是將輸出電壓取樣后與參考電壓起送入比較電壓放大器，此電壓放大器的輸出作為電壓調(diào)整管的輸入，用以控制調(diào)整管使其結(jié)電壓隨輸入的變化而變化，從而調(diào)整其輸出電壓。但開(kāi)關(guān)電源足通過(guò)改變調(diào)整管的開(kāi)關(guān)的時(shí)間（即占空比）來(lái)改變輸出電壓的。開(kāi)關(guān)電源與線(xiàn)性電源的主要性能比較如表1-2所示。
線(xiàn)性電源與自來(lái)水管類(lèi)似，由于沒(méi)有開(kāi)關(guān)介入，使得上水管一直在放水，如果有多的水，就會(huì)漏出來(lái)，這就是我們經(jīng)常看到的某些線(xiàn)性電源的MOS管發(fā)熱量很大，用不完的電能全部轉(zhuǎn)換成了熱能。從這個(gè)角度來(lái)看，線(xiàn)性電源的轉(zhuǎn)換效率就非常低了，而且熱量高時(shí)，
元件的壽命勢(shì)必要下降，影響最終的使用效果。由于線(xiàn)性電源的功率器件工作在線(xiàn)性狀態(tài)，所以其工作效率低，一般為50% - 60%。線(xiàn)性電源的工作方式，使得從高壓變低壓必須有降壓變壓器，再經(jīng)過(guò)整流輸出直流電壓，這樣就造成其體積很大，笨重，效率低、發(fā)熱量也大。當(dāng)然，線(xiàn)性電源也有優(yōu)點(diǎn)：紋波小，調(diào)整效率好，對(duì)外干擾小，適合用于模擬電路、各類(lèi)放大器領(lǐng)域。
而開(kāi)關(guān)電源的功率器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)（一開(kāi)一關(guān)，頻率非?？欤话闫桨彘_(kāi)關(guān)電源的頻率為100 - 200kHz，模塊電源為300- - 500kHz），同時(shí)它對(duì)變壓器有要求，需要用高磁導(dǎo)率的材料來(lái)制作變壓器。
總之，與線(xiàn)性電源相比，MOS開(kāi)關(guān)電原理的功率轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)65% -90%（最好的VICOR開(kāi)關(guān)電源模塊的效率高達(dá)99%），發(fā)熱少，功率體積系數(shù)可達(dá)60 - lOOW/dm3，對(duì)電網(wǎng)電壓大范圍變化具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，電壓、負(fù)載穩(wěn)定度高，輸出電壓保持時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20ms;
開(kāi)關(guān)電源不需要工頻變壓器，工作頻率高，所需的濾波電容、電感小，因此其體積小，質(zhì)量輕，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快；開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率都在20kHz以上，超出人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍，沒(méi)有令人心煩的噪聲；開(kāi)關(guān)電源可以采用有效的功牢因數(shù)校正技術(shù)，使功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，高的甚至達(dá)到0.99（安圣的HD4850整流模塊）。這些使得開(kāi)關(guān)電源在通信電源領(lǐng)域已大量取代線(xiàn)性電源。
開(kāi)關(guān)電源的主要缺點(diǎn)就是線(xiàn)路復(fù)雜，輸出紋波較大，開(kāi)關(guān)電源電路問(wèn)世之初，其控制線(xiàn)路都是由分立元件或運(yùn)算放大器等集成電路組成的，元件多，線(xiàn)路復(fù)雜，隨之產(chǎn)生的可靠性差等原因嚴(yán)重影響了開(kāi)關(guān)電源的廣泛應(yīng)用。
MOS管開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展依賴(lài)于元器件和磁性材料的發(fā)展。20世紀(jì)70年代后期，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高度發(fā)展，高反壓快速功率開(kāi)關(guān)管使無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源迅速實(shí)用化。而集成電路的迅速發(fā)展為開(kāi)火電源控制電路的集成化奠定了基礎(chǔ)。陸續(xù)涌現(xiàn)出的開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用的脈沖調(diào)制電路，如SG3525和TI494等為開(kāi)關(guān)電源提供了成本低、性能優(yōu)良可靠、使用方便的集成控制電路芯片，從而使得開(kāi)關(guān)電源的電路由復(fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單。目前，開(kāi)關(guān)電源的輸出紋波已降至1OOmV以下．射頻干擾和電磁干擾也被抑制到很低的水平上總之，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)正逐步被克服，其優(yōu)點(diǎn)也得以充分發(fā)揮。尤其在當(dāng)前能源比較緊張的情況下，開(kāi)關(guān)電源的高效率能夠在節(jié)能上做出很大的貢獻(xiàn)。正因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源具有這些優(yōu)點(diǎn)，所以它得到了蓬勃的發(fā)展。
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