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開關(guān)電源是一種通過開關(guān)操作來實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)的電源裝置。正激式和反激式是兩種常見的開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它們?cè)谠怼⒔Y(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)等方面都有顯著的區(qū)別。 一、原理不同正激式開關(guān)電源:正激式開關(guān)電源的工作原理是當(dāng)開關(guān)管接通時(shí),輸出變壓器充當(dāng)介質(zhì),直接耦合磁場(chǎng)能量,電能與磁能相互轉(zhuǎn)化,使輸入輸出同時(shí)進(jìn)行。具體來說,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),能量從初級(jí)線圈傳到次級(jí)線圈,通過整流和濾波后供給負(fù)載。當(dāng)開關(guān)管截止時(shí),初級(jí)線圈與次級(jí)線圈無能量傳輸,次級(jí)依靠?jī)?chǔ)能電感和續(xù)流二極管來維持輸出。 反激式開關(guān)電源:反激式開關(guān)電源的工作原理是當(dāng)開關(guān)管接通時(shí),輸出變壓器充當(dāng)電感,電能轉(zhuǎn)化為磁能,此時(shí)輸出回路無電流;相反,當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí),輸出變壓器釋放能量,磁能轉(zhuǎn)化為電能,輸出回路中有電流。具體來說,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),變壓器原邊電感電流上升,變壓器儲(chǔ)存能量,負(fù)載由輸出電容進(jìn)行能量供應(yīng)。當(dāng)開關(guān)管截止時(shí),變壓器原邊電感感應(yīng)電壓反向,輸出二極管導(dǎo)通,變壓器的能量通過二極管向負(fù)載供電,同時(shí)對(duì)電容充電。 二、結(jié)構(gòu)不同正激式開關(guān)電源:正激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,通常需要增加反電動(dòng)勢(shì)繞組或拓補(bǔ)驅(qū)動(dòng),次級(jí)還需要一個(gè)整流電感。變壓器的體積也較大,因?yàn)檎な阶儔浩餍枰獌?chǔ)能,并且需要防止磁通飽和。 反激式開關(guān)電源:反激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,元器件較少,電路易于控制。變壓器不僅起到變換電壓和傳輸能量的作用,還起到儲(chǔ)能電感的作用。由于不需要額外的儲(chǔ)能電感和續(xù)流二極管,反激式的體積較小,成本較低。 三、優(yōu)缺點(diǎn)不同正激式開關(guān)電源: - 優(yōu)點(diǎn):
- 功率較大,適用于100W-300W的開關(guān)電源。
- 輸出變壓器利用率高。
- 缺點(diǎn):
- 需要增加反電動(dòng)勢(shì)繞組或拓補(bǔ)驅(qū)動(dòng),次級(jí)需要一個(gè)整流電感,成本較高。
- 變壓器的體積較大,不利于小型化設(shè)計(jì)。
反激式開關(guān)電源: - 優(yōu)點(diǎn):
- 元器件少,電路簡(jiǎn)單,成本低。
- 體積小,適用于20-100W的小功率應(yīng)用。
- 可同時(shí)輸出多路互相隔離的電壓。
- 缺點(diǎn):
- 開關(guān)管承受電壓高,輸出變壓器利用率低。
- EMI(電磁干擾)較大,不適合大功率應(yīng)用。
四、應(yīng)用場(chǎng)景不同正激式開關(guān)電源:適用于低壓、大電流的應(yīng)用場(chǎng)景,如計(jì)算機(jī)電源、通信設(shè)備電源等。由于其輸出功率高,適用于100W-300W的范圍,因此在中大功率電源中應(yīng)用廣泛。 反激式開關(guān)電源:適用于小功率應(yīng)用場(chǎng)景,如適配器、消費(fèi)類電子產(chǎn)品電源等。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,非常適合20-100W的小功率應(yīng)用,因此在日常生活中更為常見。 五、工作模式不同正激式開關(guān)電源:通常工作在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM),即初級(jí)工作次級(jí)也工作,次級(jí)不工作時(shí)有續(xù)流電感續(xù)流。 反激式開關(guān)電源:通常工作在不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM),即初級(jí)工作次級(jí)不工作,兩邊獨(dú)立開來。由于反激式變壓器的電感會(huì)比較小,且需要加氣隙,因此適合中小功率情況。 結(jié)論正激式和反激式開關(guān)電源各有優(yōu)缺點(diǎn),適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。正激式開關(guān)電源適用于中大功率應(yīng)用,具有較高的輸出功率和效率,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。反激式開關(guān)電源適用于小功率應(yīng)用,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn),但不適合大功率應(yīng)用。選擇哪種類型的開關(guān)電源,應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求和設(shè)計(jì)考慮來決定。
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