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科普知識
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單路平板開關電源

模擬電源、數字電源、開關電源區別簡介

發布日期:2022-04-18 點擊率:78


  在電源設計中我們如何選擇電源模塊,那么選擇的前提是,我們得了解各種電源,了解各種電源的區別,那樣我們才可以正確的選擇電源模塊。

  模擬電源介紹

  模擬電源:即變壓器電源,通過鐵芯、線圈來實現,線圈的匝數決定了兩端的電壓比,鐵芯的作用是傳遞變化磁場,(我國)主線圈在 50HZ 頻率下產生了變化的磁場,這個變化的磁場通過鐵芯傳遞到副線圈,在副線圈里就產生了感應電 壓,于是變壓器就實現了電壓的轉變。

  模擬電源的缺點:線圈、鐵芯本身是導體,那么它們在轉化電壓的過程中會 由于自感電流而發熱(損耗),所以變壓器的效率很低,一般不會超過 35%。

  音響器材功放中變壓器的應用:大功率功放需要變壓器提供更多的功率輸出, 那么,只有通過線圈匝數的增加、鐵芯體積的增大來實現,匝數和鐵芯體積的增加就會加重其損耗,所以,大功率功放的變壓器必須做的非常大,這樣就會導致: 笨重,發熱量大。

  開關電源介紹

  開關電源:在電流進入變壓器之前,通過晶體管的開關功能,將我們通常 50HZ 的電流頻率提升到數萬 HZ,在這么高的頻率下,磁場變化頻率也達到幾萬 HZ,那么,就可以減少線圈匝數、鐵芯體積獲得同樣的電壓轉化比,由于線圈匝數、鐵芯體積的減少,損耗大大降低,一般開關電源效率達到 90%,而體積可以 做的非常小,并且輸出穩定,所以開關電源具有模擬電源難以達到的優點。

  (開關電源也有自己的不足,如輸出電壓有紋波及開關噪聲,線性電源是沒有的)

  音響器材-功放中開關電源的應用:開關電源的描述過程中已經表明開關電 源的優勢,所以即使是大功率功放,開關電源一樣可以做的很精細、小巧。

  數字電源介紹

  在簡單易用、參數變更要求不多的應用場合,模擬電源產品更具優勢,因為其應用的針對性可以通過硬件固化來實現,而在可控因素較多、實時反應速度更快、 需要多個模擬系統電源管理的、復雜的高性能系統應用中,數字電源則更有優勢。此外,在復雜的多系統業務中,相對模擬電源,數字電源是通過軟件編程來實現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數,優化電源系統。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數量。

  在復雜的多系統業務中,相對模擬電源,數字電源是通過軟件編程來實現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數,優化電源系統。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數量。

  數字電源有用DSP 控制的,還有用MCU 控制的。相對來講,DSP 控制的電源 采用數字濾波方式,較 MCU 控制的電源更能滿足復雜的電源需求、實時反應速度更快、電源穩壓性能更好。

  數字電源有什麼好處

  首先它是可編程的,比如通訊、檢測、遙測等所有功能都可用軟件編程實現。另外,數字電源具有高性能和高可靠性,非常靈活。

  干擾:單片機中數字和模擬之間,因為數字信號是頻譜很寬的脈沖信號,因 此主要是數字部分對模擬部分的干擾很強;不僅一般都采用數字電源和模擬電源 分開、二者之間用濾波器連接,在一些要求較高的場合,例如某些單片機內部的 AD 轉換器進行 AD 轉換時,常常要讓數字部分進入休眠狀態,絕大部分數字邏輯 停止工作,以防止它們對模擬部分形成干擾。如果干擾嚴重,甚至可以分別用兩個電源,一般用電感和電容隔離就行了。 也可以將整個板子上數字和模擬部分的 電源分別聯在一起,用分別的通路直接接到電源濾波電容的焊點上。如果對抗干擾要求不高,也可以隨便接在一起。

  溫馨提示

  (1)如果不使用芯片的 A/D 或者 D/A 功能,可以不區分數字電源和模擬電源。 (2)如果使用了 A/D 或者 D/A,還需考慮參考電源設計。

  以上只是一些簡單的介紹模擬電源,數字電源,開關電源的區別,想成為工程師,當然要學習更多的東西。

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