AC/DC開關電源簡介
發布時間:2022-12-15 來源:MORNSUN 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著電力電子技術的發展和創新,AC/DC開關電源已基本取代線性電源,朝著小型、輕(qing)量(liang)和(he)高(gao)效(xiao)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。目(mu)前(qian),開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)是(shi)當(dang)今(jin)電(dian)子(zi)信(xin)息(xi)產(chan)業(ye)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)分(fen),被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)。本(ben)文(wen)將(jiang)詳(xiang)細(xi)介(jie)紹(shao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)程(cheng)、工作原理及作用。麵對眼花繚亂的AC/DC開關電源,我們應該如何選型?
一、 開關電源優勢
開關電源:是shi電dian源yuan供gong應ying器qi的de一yi種zhong,開kai關guan電dian源yuan是shi利li用yong現xian代dai電dian力li電dian子zi技ji術shu,控kong製zhi開kai關guan管guan開kai通tong和he關guan斷duan的de時shi間jian比bi率lv,維wei持chi穩wen定ding輸shu出chu電dian壓ya的de一yi種zhong電dian源yuan,開kai關guan電dian源yuan一yi般ban由you脈mai衝chong寬kuan度du調tiao製zhi(PWM)控製IC和MOSFET構成。
開關電源在70年代開始取代線性電源,隨著技術的發展、法規的完善,開關電源也越來越通用,在很多場合已經完全取代線性電源,開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗幹擾和模塊化。
圖1 AC-DC開關電源
1.AC/DC線性電源
假設需要一款輸出12Vdc產品,常見的AC/DC線性電源(變壓器)如圖3,
①使用工頻變壓器U1,將工頻50Hz,220Vac轉換為8.5Vac,
②使用D1和C1進行整流濾波,則8.5Vac×1.414=12Vdc,實現將交流電壓轉換成直流電壓。
圖3 AC/DC線性電源(變壓器)
圖4 線性電源變壓器
2.AC/DC開關電源
假設需要一款輸出12Vdc產品,常見的AC/DC開關電源(反激)如圖5,
①通過BD1和C1整流濾波,將220Vac轉換成311Vdc;
②通過Q1高頻開關(常見頻率65Khz),將能量分成很多小份;
③在Q1關斷時,D1導通,經C2濾波整流成12Vdc。
圖5 AC-DC開關電源(反激)
圖6 AC-DC開關電源(機殼)
3.AC-DC線性電源和開關電源差別
通過觀察圖7可知,線性電源和開關電源的區別是:
①線性電源變壓器電流大,頻率小;
②開關電源將能量平均分成很多小份,所以變壓器電流小,頻率高;
圖7 線性和開關電源變壓器電流對比
由變壓器計算公式
可知:
ΔB:磁感應強度,判斷變壓器是否工作在飽和狀態的值;
I:變壓器初級回路電流; Lp:變壓器初級線圈電感量;
Ae:變壓器磁芯截麵積; Np:變壓器初級線圈匝數。
線性變壓器初級電流比開關變壓器初級電流大很多,那線性變壓器必須做到以下幾點:
①ΔB必須做的更大,多數使用矽鋼片和矽鋼片,體積需要做的更大,磁芯損耗大;
②Np需要繞的更多圈,線損高;
兩者的優劣勢可以總結如下:
表1 AC-DC線性電源和開關電源對比
二、典型應用剖析
圖2shizhiliuchongdianzhuangdexitongyingyongkuangtu,xitongmokuaixuyaoyouwaibugongdiancainengshixianzhengchangyunzhuan,erwaibugongdiandedianyaxuyaozaimokuaigongzuodianyafanweinei,weilededaozhegedianya,jiuxuyaoyoushixiandianyazhuanhuandezhuangzhi,zhejiushi“電源”的作用。
同時,係統需要多個電壓供電,采用AC/DC開關電源將大大減小體積和重量,提高係統效率,同時輸出紋波和電壓精度性能好,給到後端BMS、MCU和顯示屏的電壓更加穩定,係統可靠性進一步提高。
①220Vac轉12V給BMS單元供電; ②220Vac轉24V給顯示屏供電
③24V轉12V給監控單元供電; ④24V轉5V給單片機供電
圖2 直流充電樁供電係統
三、 AC/DC開關電源選型指南
AC/DC開關電源應用廣泛,由此衍生出了各式各樣的AC/DC開關電源。如何選擇一款正確、合適的電源,是行業的一大難題。為此,金升陽總結歸納一份選型指南:①按封裝分類②按行業分類。第一類以應用場景出發,根據實際工況需求針對性選擇不同封裝的AC/DC開關電源;第二類則是立足於行業的精細化需求,選擇滿足認證的行業專用電源。
1.按封裝分類
2.按使用行業分類
選對電源不僅節省後期維護成本,而且有利於提升設備競爭力和品牌力,不同應用場景選用合適且可靠的產品設計才是關鍵。金升陽AC/DC開關電源布局完善,產品功能齊全,可滿足不同工況、不同行業的需求。
未來,AC/DC開關電源仍會以“小型化,數字化”為核心思路發展。金升陽快速響應,堅持以技術創新謀發展,致力為各行業提供更穩定可靠的AC/DC開關電源。
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