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开关电源原理
2025-5-16 阅读(156)
开关电源的原理与传统线性电源截然相反。线性电源使用变压器将商用电流转换为电压，然后进行整流，而开关电源先将商用交流电整流为直流电，然后转换电压。然而，一旦整流完成，使用变压器进行电压转换就不再可能。
在开关电源中，整流电流通过晶体管或MOS场效应晶体管等半导体元件的高速开关转换为脉冲交流电，然后送往高频变压器。这就增加了所需的元器件和电路的数量，使电路变得更加复杂，但这种复杂性恰恰是开关电源的关键。
开关电源的控制方法有多种，但最常见的是PWM （脉冲宽度调制）方法。通过调整通/断开关周期的导通时间，也就是脉冲波的宽度，并使每个脉冲的面积相同，可以稳定电压。开关电源的另一个特点是可以通过开关电源来调节输出，从而提高效率。
另外，由于开关电源的脉冲频率较高，为几十kHz至几百kHz，因此可以使用小型、轻量的变压器。然而，在高频下，铁芯中的损耗变大，因此使用铁氧体磁芯。这提高了电源效率并节省了能源。
安装铁氧体磁芯时，由铁氧体材料制成的芯棒会缠绕在电缆上，通过吸收流过电缆的高频噪声电流产生的磁场并将其转换为热量来降低噪声。
开关电源的弱点是高速开关时会产生噪声，但预计铁氧体技术可以减少这种噪声。
