高頻開關(guān)電源適配器的優(yōu)缺點(diǎn)
首先要介紹的就是高頻適配器功耗小、效率高的特色。眾所周知,在高頻開關(guān)電源電路中,開關(guān)管在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下,交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止一導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài)。開關(guān)管的轉(zhuǎn)換速度很快,其頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家,甚至可以做到幾百甚至是近1000kHz,這使得開關(guān)管的功耗很小,開關(guān)電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達(dá)到80%以上。
高頻的開關(guān)電源適配器與傳統(tǒng)的適配器相比,還具有體積小、質(zhì)量輕的新優(yōu)勢(shì)。由于在高頻開關(guān)電源電路中沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器,又由于開關(guān)管上的耗散功率大幅度降低后,省去了較大的散熱片。基于這兩方面的原因,使高頻開關(guān)電源達(dá)到了體積小、質(zhì)量輕的目的。
高頻的電源適配器所具備的第三個(gè)有點(diǎn)就是它的穩(wěn)壓范圍寬,設(shè)計(jì)師所參考的穩(wěn)壓方法也沒(méi)有局限性。高頻開關(guān)電源的輸出電壓是用激勵(lì)信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)的,而輸入信號(hào)電壓的變化可以通過(guò)調(diào)頻或調(diào)寬來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,這樣在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí),它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以高頻開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,穩(wěn)壓效果很好。此外,改變開關(guān)管占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。這樣,高頻開關(guān)電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn),而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類型的高頻開關(guān)電源。
高頻的開關(guān)電源所具備的第四個(gè)優(yōu)勢(shì)是其濾波的效率大為提高,并且由于高頻開關(guān)電源開關(guān)頻率的提高,也使濾波電容的容量和體積大為減小。高頻開關(guān)電源的工作頻率目前基本上是50kHz,是線性穩(wěn)壓電源的1000倍,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。即使是采用半波整流后加電容濾波的方式,其效率也提高了500倍。
高頻開關(guān)電源適配器的運(yùn)行弊端
在日常的工作運(yùn)行過(guò)程中,高頻開關(guān)電源最大的一個(gè)缺點(diǎn)就是機(jī)體本身存在比較嚴(yán)重的開關(guān)干擾。因?yàn)樵诟哳l開關(guān)電源中,功率調(diào)整開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài),在其開關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的交流電壓和電流會(huì)通過(guò)電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾。此時(shí)如果工程師不及時(shí)采取一定的措施對(duì)這些干擾進(jìn)行抑制、消除或屏蔽,就會(huì)嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。
除了嚴(yán)重的干擾問(wèn)題之外,高頻的開關(guān)電源還存在一個(gè)比較嚴(yán)重的缺陷,那就是在其自身的振蕩電路系統(tǒng)中沒(méi)有設(shè)計(jì)工頻變壓器,這樣就無(wú)法對(duì)電磁干擾進(jìn)行有效隔離,這些干擾會(huì)在工作過(guò)程中直接竄入工頻電網(wǎng),并會(huì)對(duì)附近的其他電子儀器、設(shè)各和控制設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾,嚴(yán)重的甚至?xí)斐烧麄€(gè)工作系統(tǒng)的癱瘓。
高頻的開關(guān)電源適配器在運(yùn)行過(guò)程中主要存在缺陷主要就是諧振干擾、尖峰干擾嚴(yán)重以及沒(méi)有涉及工頻變壓器等問(wèn)題,工程師在進(jìn)行電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮到以上幾點(diǎn)問(wèn)題。
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