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| 直流開關(guān)電源-LQS |
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定義與工作原理 定義：直流開關(guān)電源是一種將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電源設(shè)備。它通過控制開關(guān)器件（如 MOSFET 或 IGBT）的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間來調(diào)整輸出電壓，實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和穩(wěn)壓功能。 工作原理：其核心部分是高頻變換器。首先，輸入的交流電經(jīng)過整流橋進(jìn)行整流，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。然后，這個(gè)直流電進(jìn)入高頻變換器，在高頻變換器中，開關(guān)器件按照一定的頻率（通常為幾十 kHz 到幾百 kHz）快速地導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，能量存儲(chǔ)在電感等儲(chǔ)能元件中；當(dāng)開關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)能元件釋放能量，經(jīng)過濾波電路（通常由電容和電感組成）后，輸出穩(wěn)定的直流電。例如，在一個(gè)簡(jiǎn)單的降壓型直流開關(guān)電源中，通過調(diào)整開關(guān)器件的占空比（導(dǎo)通時(shí)間與周期的比值），可以改變輸出電壓的大小。
特點(diǎn) 高效節(jié)能：直流開關(guān)電源的效率通常較高，能夠達(dá)到 70% - 95% 左右。這是因?yàn)殚_關(guān)電源采用了高頻開關(guān)技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的線性電源，其功率損耗主要集中在開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷過程中的少量損耗，而不是像線性電源那樣在調(diào)整管上有較大的電壓降和電流通過導(dǎo)致的持續(xù)功率損耗。例如，在一些對(duì)能源消耗較為敏感的電子設(shè)備（如服務(wù)器電源）中，使用直流開關(guān)電源可以有效降低能耗。 體積小、重量輕：由于采用了高頻變壓器和高頻開關(guān)技術(shù)，直流開關(guān)電源可以使用小型的磁性元件和電容。高頻變壓器的體積比傳統(tǒng)的工頻變壓器小很多，而且開關(guān)電源不需要像線性電源那樣使用大體積的散熱器。例如，在便攜式電子設(shè)備中，小體積、輕重量的直流開關(guān)電源能夠滿足設(shè)備對(duì)空間和重量的要求。 輸出電壓穩(wěn)定：直流開關(guān)電源具有良好的穩(wěn)壓性能。通過反饋控制電路，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電壓，并與設(shè)定的參考電壓進(jìn)行比較。根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)整開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。其輸出電壓的紋波系數(shù)較小，一般在 1% - 5% 左右，能夠?yàn)樨?fù)載提供較為穩(wěn)定的直流電源。 可調(diào)節(jié)性強(qiáng)：直流開關(guān)電源的輸出電壓和電流通常是可以調(diào)節(jié)的。通過改變控制電路的參數(shù)或者外部的控制信號(hào)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整輸出電壓和電流的大小，以滿足不同負(fù)載的需求。例如，在實(shí)驗(yàn)室的電源設(shè)備中，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求靈活地調(diào)整輸出電壓和電流。
分類 降壓型（Buck）：輸出電壓低于輸入電壓。其工作原理是在開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓對(duì)電感充電，同時(shí)向負(fù)載供電；開關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，電感通過續(xù)流二極管向負(fù)載釋放能量，從而實(shí)現(xiàn)降壓功能。常用于需要將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的穩(wěn)定輸出電壓的場(chǎng)合，如計(jì)算機(jī)主板的電源部分。 升壓型（Boost）：輸出電壓高于輸入電壓。當(dāng)開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，電感儲(chǔ)能；開關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，電感和輸入電源一起向負(fù)載和輸出電容充電，實(shí)現(xiàn)升壓。在一些需要將低電壓電池（如鋰電池）的電壓升高以滿足負(fù)載要求的設(shè)備（如移動(dòng)電源為高電壓設(shè)備充電）中廣泛應(yīng)用。 升降壓型（Buck - Boost）：輸出電壓可以高于或低于輸入電壓。它結(jié)合了降壓和升壓的原理，通過復(fù)雜的電路控制，能夠在輸入電壓變化較大的情況下，提供穩(wěn)定的輸出電壓，適用于輸入電壓不穩(wěn)定但要求輸出電壓相對(duì)穩(wěn)定的應(yīng)用場(chǎng)景。
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