电源适配器背后的开关电路奥秘
导语:开关电路的原理涉及开关电源的工作方式,其核心包括输入电路、变换电路、输出电路和控制电路。开关电源通过功率开关管切换输入为高频脉冲信号,这个脉冲信号经过变压器或电感器处理,得到稳定直流输出。开关管两种状态是导通与截止,当导通时,能源传递至输出容器储存,而在截止时,从容器释放到负载以实现精确控制。
此外,开关效率较高,因为它将交流转化为高频交流,在变压器中提高效率,减小体积并降低成本。保护措施如过欠压保护、过流保护和短路保护增强可靠性和安全性。不同类型如继电器、场效应晶体管、高级双极晶体管和MOS管等利用高速特性进行控制。
作为交直流转换装置,通过高速切换将输入切换为脉冲,然后整流滤波成直流输出。具有高效、小型轻量、高稳定性等特点。在不同的电子设备中广泛应用,如通信设备计算机系统等。
分类方面,可根据输入类型(AC-DC/DC-DC)、工作方式(单端/双端)以及拓扑结构(Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback 等)进行分类。此外,我们会详细介绍常见的Flyback 和 Forward 开关技术,它们各自适用于不同功率需求。
正激式提供了更大的输出功率,但结构复杂,一般用在大功率应用下。而反激式则相对简单,更适合于小至中型功率需求。在实际应用中需要考虑反激式的补偿措施来防止击穿问题,并且其变压器体积要比正激式小。但是两者都有各自的优缺点,比如正激式因需要额外增加绕组而成本较高,同时磁芯也需更大;而反激式虽然易于控制但可能存在饱和风险。此外,由于励磁限制,不同技术选取对于设计师来说是一个重要考量因素。