交(jiao)轉(zhuan)直電源(yuan)作(zuo)為將交(jiao)流(liu)電(dian)轉換為(wei)直流(liu)電(dian)的關鍵設備(bei),在(zai)眾(zhong)多(duo)領(ling)域(yu)發(fa)揮著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用。下(xia)面(mian)為(wei)您(nin)詳細介紹交(jiao)轉(zhuan)直電源(yuan)常(chang)見的三種機(ji)型及其(qi)特(te)點。
壹(yi)、線(xian)性電(dian)源
工作(zuo)原理
線性電(dian)源通過(guo)變壓器將交(jiao)流(liu)電(dian)壓降壓,再經(jing)過(guo)整(zheng)流(liu)電(dian)路將交(jiao)流(liu)電(dian)轉換為(wei)脈動(dong)直流(liu)電(dian),蕞後(hou)利(li)用線性穩(wen)壓元件(jian)(如三端穩壓(ya)器)對(dui)脈動(dong)直流(liu)電(dian)進行穩(wen)壓處(chu)理(li),從而(er)得(de)到(dao)穩定的(de)直流(liu)輸出電(dian)壓。
優(you)點
-輸出電(dian)壓穩(wen)定(ding):線性穩(wen)壓元件(jian)能(neng)夠(gou)準確地調(tiao)節(jie)輸出電(dian)壓,使(shi)其(qi)在負(fu)載變化或(huo)輸入電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)時保(bao)持(chi)相對穩(wen)定(ding),紋波(bo)電壓(ya)小,能(neng)為對電壓穩(wen)定性要(yao)求極高的設備(bei)提(ti)供可靠(kao)的電源,如精密(mi)儀(yi)器、實(shi)驗(yan)室設備(bei)等(deng)。
-噪(zao)聲(sheng)低(di):在工作(zuo)過(guo)程中產生(sheng)的電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和射頻(pin)幹(gan)擾(rao)較(jiao)小,不會對(dui)周(zhou)圍的電(dian)子(zi)設備(bei)造(zao)成(cheng)明(ming)顯(xian)的(de)幹(gan)擾(rao),適(shi)用於對電(dian)磁(ci)環(huan)境要求嚴(yan)格的(de)場(chang)合,如音頻(pin)設備(bei)、醫療(liao)電子(zi)設備(bei)等(deng)。
缺(que)點
-效率(lv)較低(di):線性電(dian)源中的(de)線性穩(wen)壓元件(jian)在工作(zuo)時會消耗(hao)大量(liang)的電(dian)能(neng),以(yi)發(fa)熱的(de)形(xing)式散失(shi),導致電(dian)源的轉(zhuan)換(huan)效率(lv)較低(di),壹(yi)般在30% - 60%之(zhi)間(jian),這(zhe)不(bu)僅浪(lang)費能(neng)源,還(hai)會增加(jia)散熱(re)成(cheng)本。
-體(ti)積和重量較(jiao)大(da):由(you)於需(xu)要使(shi)用變壓(ya)器等(deng)大型元件(jian)來實現(xian)電(dian)壓(ya)變換和隔(ge)離,線性電(dian)源的體(ti)積和重量通(tong)常(chang)較(jiao)大,不(bu)便(bian)於攜帶和安裝,在(zai)壹(yi)些對(dui)空(kong)間(jian)和重量有(you)限(xian)制的(de)應(ying)用場(chang)景(jing)中受(shou)到壹(yi)定(ding)限(xian)制。
二(er)、開關電源
工作(zuo)原理
開關電源通(tong)過(guo)開關管(guan)的(de)高速開關動(dong)作(zuo),將輸入的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)或(huo)直流(liu)電(dian)轉換為(wei)高頻(pin)脈沖電(dian)壓(ya),再經(jing)過(guo)變壓器進(jin)行電(dian)壓變(bian)換(huan)和隔(ge)離,蕞後(hou)通(tong)過(guo)整(zheng)流(liu)濾(lv)波(bo)電路(lu)將高頻(pin)脈沖電(dian)壓(ya)轉換為穩(wen)定的(de)直流(liu)輸出電(dian)壓。
優(you)點
-效率(lv)高:開關管(guan)在(zai)開關狀態下(xia)工作(zuo),功耗(hao)較小,電源的(de)轉(zhuan)換效率(lv)通常可以(yi)達到(dao)80% - 95%以(yi)上(shang),能(neng)夠(gou)有(you)效地節(jie)省(sheng)能(neng)源,降低(di)運行(xing)成(cheng)本,適(shi)用於長時(shi)間(jian)連(lian)續工作(zuo)的場(chang)合,如通信(xin)基站、數(shu)據中心等(deng)。
-體積小、重量輕:由於采用了高頻(pin)變壓器和小型化的電子(zi)元件(jian),開關電源的(de)體(ti)積和重量比(bi)線(xian)性電(dian)源小得(de)多(duo),便(bian)於攜帶和安裝,能(neng)夠(gou)滿(man)足現(xian)代電(dian)子(zi)設備(bei)對(dui)小型化、輕量化的要求,如筆(bi)記(ji)本電腦、手機(ji)充(chong)電(dian)器等(deng)。
-輸出功(gong)率範(fan)圍廣:開關電源可(ke)以(yi)根據不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用需(xu)求設計(ji)出(chu)不同(tong)功(gong)率(lv)等(deng)級的產品(pin),從小功率的(de)幾(ji)瓦(wa)到(dao)大功率的(de)幾(ji)千瓦(wa)甚(shen)至更高,能(neng)夠(gou)滿(man)足各種電子(zi)設備(bei)的(de)供電需(xu)求。
缺(que)點
-輸出紋波(bo)較大(da):雖然經(jing)過(guo)整(zheng)流(liu)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li),但(dan)開關電源的(de)輸出電(dian)壓仍(reng)然(ran)存(cun)在壹(yi)定(ding)的紋波(bo)和噪(zao)聲(sheng),對於壹(yi)些對(dui)電(dian)壓精度(du)和紋波(bo)要求極高的設備(bei),可(ke)能(neng)需(xu)要額(e)外的濾波(bo)電路(lu)來進壹(yi)步(bu)改善輸出質量(liang)。
-電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)較(jiao)大:開關管(guan)的(de)高速開關動(dong)作(zuo)會產生(sheng)較強(qiang)的電磁(ci)幹(gan)擾(rao),可(ke)能(neng)會對周圍的電(dian)子(zi)設備(bei)造(zao)成(cheng)幹(gan)擾(rao),需(xu)要采取(qu)有(you)效的(de)電磁(ci)屏(ping)蔽和濾波(bo)措(cuo)施來抑制電磁(ci)幹(gan)擾(rao),確(que)保(bao)設備(bei)的(de)正常運(yun)行(xing)。
三、相控(kong)電(dian)源
工作(zuo)原理
相控(kong)電(dian)源通過(guo)控(kong)制(zhi)晶閘管(guan)的(de)導(dao)通(tong)角(jiao)來調節輸出電(dian)壓的(de)大(da)小。在交(jiao)流(liu)輸入電(dian)壓(ya)的(de)每(mei)個(ge)半周內,通過(guo)控(kong)制(zhi)晶閘管(guan)的(de)觸(chu)發(fa)脈沖(chong)相位(wei),改(gai)變(bian)晶閘管(guan)的(de)導(dao)通(tong)時間(jian),從而(er)實現(xian)對(dui)輸出電(dian)壓的(de)平均值(zhi)調(tiao)節,蕞(zui)終得(de)到(dao)穩定的(de)直流(liu)輸出電(dian)壓。
優(you)點
-控(kong)制(zhi)簡單(dan):相控(kong)電(dian)源的控(kong)制(zhi)電路相對簡(jian)單(dan),技術(shu)成(cheng)熟(shu),成(cheng)本較(jiao)低(di),在壹(yi)些對(dui)電(dian)壓調(tiao)節精度(du)要求不(bu)是特(te)別高、成(cheng)本敏(min)感的應(ying)用場(chang)合具(ju)有(you)壹(yi)定(ding)的優勢,如壹(yi)些傳統(tong)的工業設備(bei)、電(dian)鍍(du)設備(bei)等(deng)。
-可靠(kao)性高:由於采用了晶閘管(guan)等(deng)功率(lv)半導體器件(jian),相控(kong)電(dian)源具有(you)較(jiao)高的可(ke)靠(kao)性和穩定性,能(neng)夠(gou)在惡劣(lie)的(de)環境(jing)條(tiao)件(jian)下(xia)長(chang)期(qi)穩定(ding)運行,適用於壹(yi)些對(dui)設備(bei)可(ke)靠(kao)性要(yao)求較(jiao)高的場(chang)合。
缺(que)點
-功率(lv)因(yin)數(shu)低(di):相控(kong)電(dian)源在工作(zuo)時,輸入電(dian)流(liu)的(de)波(bo)形(xing)會(hui)發(fa)生(sheng)畸(ji)變,導(dao)致功(gong)率因(yin)數(shu)較低(di),壹(yi)般在0.6 - 0.8之(zhi)間(jian),這(zhe)不(bu)僅會(hui)浪(lang)費大量(liang)的(de)電(dian)能(neng),還(hai)會對電(dian)網造(zao)成(cheng)汙染,增(zeng)加(jia)電網(wang)的(de)傳輸損耗(hao)。
-動(dong)態響(xiang)應(ying)慢(man):由(you)於晶閘管(guan)的(de)導(dao)通(tong)和關斷需(xu)要壹(yi)定(ding)的時間(jian),相控(kong)電(dian)源的動(dong)態響(xiang)應(ying)速(su)度(du)較慢(man),當(dang)負(fu)載發(fa)生(sheng)變化時,輸出電(dian)壓的(de)調(tiao)整(zheng)時間(jian)較長(chang),不(bu)能(neng)滿(man)足壹(yi)些對(dui)動(dong)態響(xiang)應(ying)要(yao)求較(jiao)高的設備(bei)的(de)供電需(xu)求。
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