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任何电子设备都要有电源提供电能。电源主要有两大类型:一是传统的串联型电源,另一种 是开关电源。传统的串联型电源虽然技术成熟,并且有大量集成化的线性稳压电源模块,具有稳 定性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点,但通常都需要体积大且笨重的工频变压器起隔离 之用,滤波器的体积和重量也很大。而调整管工作在线性放大状态,为了保证输出电压稳定,其 功率调整管必须承受较大的电压差,导致调整管功耗较大,电源效率很低,一般只有 45%左右。 由于调整管上的功率消耗较大,需要采用大功率调整管并安装很大的散热器,这就难以满足电子 设备小型节能发展的要求,从而促进了效率高、体积小、重量轻的开关电源的迅速发展。 从 20 世纪 70 年代起,开关电源就在国内外的多种电气设备中开始应用。开关电源重量轻、 体积小、功耗小、效率高、机内温升低,提高了整机的稳定性和可靠性,而且对电网的适应能力 也有较大的提高。传统的串联型稳压电源一般允许电网波动范围为 220V±10%,而开关型稳压 电源当电网电压在 110~260V 范围内变化时,都可获得稳定的输出电压。 开关电源的应用范围很广,从电视接收机、计算机、及电子办公设备到手机充电器,无处没 有开关电源的应用。 开关电源就其与负载的连接方式来说,有并联型和串联型两种类型。串联型开关电源主要用 在早期的电视机中,这种开关电源通过开关调整管及整流二极管与电网相连,整个机板与电网相通, 使机板带电,不便于与外部其他电气设备相连接,因此在现代电子设备中已很少使用,取而代之的 是并联型开关电源。并联型开关电源输出端与电网通过开关变压器隔离,电路板上除开关变压器初 级与电网相连通外,其余部分与电网都不直接相连,机板不带电,安全性好,也容易与外部设备相 连接。因此,并联型开关电源在现代电气设备,尤其在互联网及办公设备中得到了广泛应用。 现代并联型开关电源电路主要有两种形式:一种是由分立元件构成的单管自激振荡式和由集 成电路构成的他激式单管开关电源,另一种是双管半桥式脉冲可调式开关电源。 单管开关电源自身组成振荡电路,直接进行功率变换,电压调整简单,但不宜用于对双极性输 出电压调整,输出功率相对较小,主要用在电视接收机、显示器、传真机、打印机及各种充电器中。 双管半桥式开关电源采用专用脉冲产生电路,两个开关管做模拟开关交替工作,工作稳定,功率变 换效率高,输出电压调控易行,容易增设保护电路。这种电源适用于功耗较大的电气设备。 就电路功能来讲,不管是哪种开关电源,都包括交流输入及抗干扰电路、整流滤波电路、启动 电路、开关振荡管、开关变压器、稳压控制电路、脉冲整流输出电路以及过压过流保护电路等。
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