穩(wěn)壓電源適配器介紹

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穩(wěn)壓電源適配器介紹

電子設(shè)備離不開電源適配器，電源適配器供給電子設(shè)備所需要的能量，這就決定了電源適配器在電子設(shè)備中的重要性。電源適配器的質(zhì)量直接影響著電子設(shè)備的工作可靠性，所以電子設(shè)備對電源適配器的要求也日益提高。現(xiàn)有的電源適配器主要由線性穩(wěn)壓電源適配器（簡稱線性電源適配器）和開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器（簡稱電源適配器）兩大類組成，這兩類電源適配器由于各具特色而被廣泛應(yīng)用。

線性電源適配器
線性電源適配器的組成框圖如圖所示。

圖線性電源適配器組成框圖
線性電源適配器一般由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓這4部分組成。
變壓——將交流電網(wǎng)電壓變成所需的交流電壓。變壓過程通常由變壓器來完成，有些采用電容降壓。
整流——將交流電壓變成直流電壓。整流電路通常有半波整流電路、全波整流電路、橋式整流電路等，橋式整流電路較為常用。
濾波——將整流所得的脈動(dòng)直流電（大小發(fā)生規(guī)律性變化）中的交流成分濾除。常用的濾波電路有電容濾波電路、電感濾波電路及阻容濾波電路等。
穩(wěn)壓——將濾波電路輸出的直流電壓穩(wěn)定不變，即使輸出直流電壓不隨電網(wǎng)電壓、負(fù)載等的變化而變化。穩(wěn)壓功能可由穩(wěn)壓二極管、DC/DC變換器、串聯(lián)式穩(wěn)壓電路等來完成。
線性電源適配器的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好、可靠性高、輸出電壓精度高、輸出紋波電壓小。它的不足之處是要求采用工頻變壓器和濾波器，它們的重量和體積都很大，并且調(diào)整管的功耗較大，使電源適配器的效率大大降低，一般情況下電源適配器效率均不會(huì)超過50%。但它優(yōu)良的輸出特性，使其在對電源適配器性能要求較高的場合仍得到了廣泛的應(yīng)用。

電源適配器

電源適配器因其控制器件工作在導(dǎo)通（ON）和截止（OFF）狀態(tài)而得名，其實(shí)質(zhì)是通過改變電路中控制器件的導(dǎo)通時(shí)間來改變輸出電壓的大小，達(dá)到維持輸出電壓穩(wěn)定的目的，電源適配器示意圖及輸入/輸出波形如圖所示。

圖電源適配器示意圖及輸入/輸出波形圖中，Ui為整流后不穩(wěn)定的直流電壓；Uo為經(jīng)過斬波的輸出電壓；S為開關(guān)控制器件；RL為負(fù)載；T為開關(guān)啟閉周期；Ton為開關(guān)閉合時(shí)間，即導(dǎo)通時(shí)間；Toff為開關(guān)斷開時(shí)間，即截止時(shí)間。
相對于線性電源適配器，電源適配器更能滿足現(xiàn)代電子設(shè)備的要求，自20世紀(jì)中期電源適配器問世以來，由于它突出的優(yōu)點(diǎn)，其在計(jì)算機(jī)、通信、航天、辦公和電氣設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用，大有取代線性電源適配器之勢。
電源適配器具有以下特點(diǎn)。
1．效率高
電源適配器的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，可以通過改變調(diào)整管導(dǎo)通與截止時(shí)間的比例來改變輸出電壓的大小。當(dāng)調(diào)整管飽和導(dǎo)電時(shí)，雖然流過較大的電流，但飽和管壓降很小；當(dāng)調(diào)整管截止時(shí)，管子將承受較高的電壓，但流過調(diào)整管的電流基本等于零。可見，工作在開關(guān)狀態(tài)調(diào)整管的功耗很小。因此，電源適配器的效率較高，一般可達(dá)65%～90%。
2．體積小、重量輕
因調(diào)整管的功耗小，故散熱器也可隨之減小。而且，電源適配器還可省去50Hz工頻變壓器，而開關(guān)頻率通常為幾十千赫，故濾波電感、電容的容量均可大大減小。所以，電源適配器與同樣功率的線性電源適配器相比，體積和重量都小得多。
3．對電網(wǎng)電壓的要求不高
由于電源適配器的輸出電壓與調(diào)整管導(dǎo)通與截止時(shí)間的比例有關(guān)，而輸入直流電壓的幅度變化對其影響很小，因此，允許電網(wǎng)電壓有較大的波動(dòng)。一般線性穩(wěn)壓電路允許電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%，而開關(guān)穩(wěn)壓電路在電網(wǎng)電壓為140～260V、電網(wǎng)頻率變化±4%時(shí)仍可正常工作。
4．調(diào)整管的控制電路比較復(fù)雜
為使調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，需要增加控制電路，調(diào)整管輸出的脈沖波形還需經(jīng)過LC濾波后再送到輸出端，因此相對于線性電源適配器，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)試比較麻煩。
5．輸出電壓中紋波和噪聲成分較大
調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，將產(chǎn)生尖峰干擾和諧波信號(hào)，雖經(jīng)整流濾波，輸出電壓中的紋波和噪聲成分仍比線性電源適配器要大一些。
今后，開關(guān)穩(wěn)壓電源適配器的發(fā)展，除了繼續(xù)保持已有的優(yōu)點(diǎn)外，主要是采用新技術(shù)和新工藝措施來克服自身存在的一些不足。

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| 發(fā)布時(shí)間：2019.06.15 來源：電源適配器廠家

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