电源电路设计:详解线性电源和开关电源
2023年08月07日 11:19 发布者:刍狗
本次就来简单介绍一下电源电路设计,让普通人也能对电源设计有一个大概的了解。说起电路设计,可以单独拎出来的特别重要的一项就是电源设计了,毕竟,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。那本次就来简单介绍一下电源电路设计,让普通人也能对电源设计有一个大概的了解。对于电源,目前市场上主要有两种类型:线性电源和开关电源。那么这两种电源有啥区别呢?线性电源的工作原理是先将220V或其他交流电压通过变压器转变为低压电(12V或其他小一点的AC交流电),然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并且把AC交流电变为脉动电压。,所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后就可以得到比较稳定的DC直流电输出了。买元器件现货上唯样商城!https://uploadcdntech.oneyac.com/upload/tech/article/1672129348619_8243.jpg这整个过程的进行就是线性电源的原理了。https://uploadcdntech.oneyac.com/upload/tech/article/1672129357937_7999.png那开关电源呢?不同于线性电源要先将高压交流电转换为低压交流电这一过程,开关电源是直接将220V交流输入端转换为直流电DC,然后在高频振荡电路的作用下,用开关管控制电流的通断,形成高频脉冲电流。最后在电感(高频变压器)的帮助下,输出所需的稳定低压直流电。https://uploadcdntech.oneyac.com/upload/tech/article/1672129372946_2095.jpg对于电源电路设计来说,一般首先需要掌握的就是开关电源电路,从家用交流电压220V中获取电压,转换为直流稳定电压之后,再给电子设备主板供电。并且市场上大部分的电子产品如电脑,手机都是采用的开关电源。然后就是一个简单的开关电源例子了(缩减了交流转直流的这个过程)。如下图所示,这是一个简单的开关电源,利用开关的不断闭合与断开,直流电的电压就会变化。https://uploadcdntech.oneyac.com/upload/tech/article/1672129380436_5080.png比如按照0.5s闭合0.5s断开的规律,这个12V的电压就可以变为6V,实现了降压效果。https://uploadcdntech.oneyac.com/upload/tech/article/1672129388798_8776.png那它是什么原理呢?事实上,当开关刚开始闭合时,12V直流电供电,此时二极管截止,电源开始给电感和电容储能,同时给负载供电,但是因为电感电流不能突变,所以电感为了阻值电流的增加,会感应一个与电源相反的电压,这个电感会抵消一部分电源电压,使得负载端的电压达不到12V,不过随着时间的增加,电感抵消效果会减弱,负载端的电压会慢慢达到12V。然后当开关断开时,电感又产生了抵消作用,为了阻止电流突然变化,它会充当电源,给负载供电。所以开关断开之后,负载依然在短时间内是有电流的。不过随着时间推移,电感抵消作用逐渐减弱,变成一根导线,不再供电。所以,在这个连续的过程中,如果可以控制开关的断开和闭合时间差,在电流不变为零的情况下,反复开关,就可以得到一段在6V作用但不是特别稳定的DC直流电,有效值差不多接近6V。所以为了得到稳定的电压,电容的作用不可忽视。电容在这个电路中主要起到了储能和滤波的作用,如果没有它,波形会变得很尖锐。https://uploadcdntech.oneyac.com/upload/tech/article/1672129410562_3313.png)