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电源的分类及优缺点

一旦电源系统的结构被确定下来,设计者接下来要做的是为系统中的每一路电源选择适用的技术。在设计的初期阶段,这个过程也许会在选择供电系统结构和电源技术之间反复进行。影响这个阶段设计的主要因素是:
1.成本
2.重量和尺寸
3.在产品内部会有多少热量产生。
4.输入电源特性。
5.负载的噪声容限。
6.电源寿命(如果产品是便携式的)。
7.需要输出电压的级数及输出特性。
8.产品投向市场的时间。
在电源系统中经常考虑到的三种常用电源技术是:
1.线性电源。
2.脉宽调制(PWM)开关电源。
3.高效率的谐振开关电源。
以上技术都有其各自的优势,需要综合考虑上面提及的各种因素,权衡利弊,才能决定满足最终产品需要的最优技术。电源行业已经将以上每一种技术成功地应用到一定的产品领域,下面进行详细的叙述。

纯纯电源

线性电源主要应用在对发热和效率要求不高的应用场合,或者要求低成本及设计周期短的情况。线性电源作为板载电源广泛应用于分布电源系统中,特别是当配电电压低40V时。对于离线式产品,在线性电源的前一级必须能够提供与交流电源可靠的电隔离。线性电源的输出电压只能低于输入电压,并且每个线性电源只能产生一路输出。线性电源的效率在35%~50%之间。损耗以热能的形式耗散。

PWM开关电源

PWM开关电源在使用时比线性电源具有更高的效率和灵活性。我们可以在便携式产品、航空和自动化产品、食品仪表、离线式产品中发现它们的踪影,它们通常应用于要求高效率和多级电源电压输出的场合。开关电源的重要林线性电源轻得多。因为对于相同的输出功率,开关电源的散热器要小得多。但是开关电源的成本较高,而且需要较长的开发周期。

高效率的谐振开关电源

高效率的谐振开关电源由基本的PWM开关电源演变而来。它主要应用于需要电源具有更轻的重量和更小的体积,并且对电磁噪声(干扰)有严格要求的场合。。通常应用于航空电子设备、航天电子设备、便携式设备及模块电源。谐振开关电源的缺点是需要更长的开发周期,并且比其它两种电源的成本要高。

除作为板载电源外,线性电源正逐渐从工业界淡出,朝着开关电源方向发展。随着谐振或准谐振开关电源技术逐渐成熟,它们的设计也变得越来越容易。

本文节选自《开关电源设计指南》,由镭之源激光整理。
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