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開(kāi)關(guān)電源基本原理之所以是叫“開(kāi)關(guān)”,因?yàn)楹诵脑黼娐凡糠质枪ぷ髟谝粋(gè)”開(kāi)關(guān)“狀態(tài),其通過(guò)高速開(kāi)關(guān)晶體管(通常是MOSFET或IGBT)來(lái)控制輸入電壓的導(dǎo)通和關(guān)斷,從而實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換(降壓、升壓、極性變換)。1 r9 U+ z/ w2 |, r7 O% `
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( z% U$ b6 ?8 Z; B9 f7 j: B7 R3 P8 B( t以上是一個(gè)簡(jiǎn)單的正壓轉(zhuǎn)負(fù)壓的開(kāi)關(guān)電源,其中就是通過(guò)這個(gè)MOS開(kāi)關(guān)來(lái)不斷的開(kāi)關(guān)對(duì)儲(chǔ)能電感實(shí)現(xiàn)充電放電達(dá)到。: ^- W6 d0 G* W" w% \3 f! x# U. z3 x
說(shuō)的通俗點(diǎn)直白點(diǎn),理想情況下,如果你的手速足夠快,比如你可以一秒鐘開(kāi)關(guān)幾十上百萬(wàn)次,你也可以用一個(gè)普通開(kāi)關(guān)來(lái)代替。
/ w; c1 q7 a5 B3 O; uAC和DC分別是什么意思?AC表示交流電 交流電的大小和方向是隨時(shí)間在變化的,市電220V就是我們普通人生產(chǎn)活用的最頻繁的交流電了。在我們平時(shí)接觸的開(kāi)關(guān)電源中的AC可以說(shuō)就是指220V的交流市電。
# E7 w3 B8 y& e: t5 d, B7 B8 ?DC表示直流電 直流電方向是不隨時(shí)間變化的(但大小可以變),我們的電池,不管7號(hào)電池還是5號(hào)電池、還是鋰電池還是汽車(chē)用的各種電池他們都是輸出的直流電。(交流電經(jīng)過(guò)全橋整流出來(lái)的也是一直流電,只是大小一直在變化;開(kāi)關(guān)電源中高頻變壓器出來(lái)的就是一個(gè)頻率很高的高頻交流脈沖信號(hào))
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% P$ b, o. O! J9 M開(kāi)關(guān)電源和線性電源 和早期線性調(diào)節(jié)原理的電源相比下來(lái),開(kāi)關(guān)電源的工作效率會(huì)高很多,損耗。òl(fā)熱),而且體積和重量可以更小,所以開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用范圍越來(lái)越多。
, p) A, ]" m d- U+ L. {線性電源' k7 |2 R, m4 X* p# @$ d$ @6 D# A
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這是串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源,是非常早期的電源,缺點(diǎn)較多(有笨重工頻變壓器、效率低、發(fā)熱大,輸入輸出壓差產(chǎn)生的功耗在TR晶體管以熱量形式散出等)
( Q$ E% n8 E8 Z開(kāi)關(guān)電源, ~% b& d2 J9 _% _7 O$ `* n! c
這就是現(xiàn)在AC-DC開(kāi)關(guān)電源的原理圖,其中Tr部分就是一個(gè)開(kāi)關(guān),控制開(kāi)關(guān)的就是后面的脈寬調(diào)制電路 (PWM)& s% X4 I. U. l
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變壓器也從笨重的工頻變壓器改為小體積、重量輕的高頻變壓器,損耗小,效率高。! F: Q3 r6 k& Y' Y, ~# M
回歸到開(kāi)關(guān)電源 AC-DC開(kāi)關(guān)電源早已在我們生活無(wú)處不見(jiàn),我們用的手機(jī)充電器、電動(dòng)車(chē)、電腦電源、機(jī)頂盒、數(shù)字功放電源等等,都屬于AC-DC開(kāi)關(guān)電源。- m' Q( y! q6 `( }! U
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這些都是我們普通人最容易接觸到的AC-DC開(kāi)關(guān)電源,他們都是接上220V電源來(lái)轉(zhuǎn)換在我們需要的直流電壓(如機(jī)頂盒內(nèi)部是12V直流、筆記本電腦電源或數(shù)字功放有的是19V)。8 Z3 m0 @& S, ?& s' d. L9 E
基本原理:
7 L; o9 m+ K5 D: a這種AC-DC開(kāi)關(guān)電源是將220V交流電轉(zhuǎn)成高壓直流,再經(jīng)過(guò)高速開(kāi)關(guān)變成高頻脈沖信號(hào) ,這個(gè)高頻脈沖信號(hào)通過(guò)高頻變壓器初級(jí)傳到了次級(jí)繞組(是個(gè)交流電源信號(hào)),最后經(jīng)過(guò)直流濾波得到相關(guān)電壓。
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AC-DC與DC-DC兩種類(lèi)型開(kāi)關(guān)電源AC-DC開(kāi)關(guān)電源是表示交流轉(zhuǎn)直流,既我們家用的市電220V輸入轉(zhuǎn)成我們要的5V、12V 、24V等直流電源。一般側(cè)重于指接220V的開(kāi)關(guān)電源。- u& ]+ q/ g6 ]- l4 j9 k& l/ I
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* v: |1 m3 w2 |8 RDC-DC開(kāi)關(guān)電源表示直流轉(zhuǎn)直流,這一類(lèi)其實(shí)包含在在AC-DC中,因?yàn)锳C-DC電源前部分是交流轉(zhuǎn)成高壓直流DC,后部分就是將高壓直流轉(zhuǎn)成高頻脈沖信號(hào)(交流)再整流濾波得到所需電壓。4 U" X! a( {, w* O/ O1 J
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但實(shí)際中說(shuō)的DC-DC更側(cè)重于指這一類(lèi)的電源芯芯片。) Z, a) b7 q) E5 }8 j, [
比如機(jī)頂盒是外面通過(guò)AC-DC ,把220V轉(zhuǎn)成直流12V給設(shè)備,但設(shè)備的內(nèi)部其實(shí)還要繼續(xù)將12V轉(zhuǎn)成5V\3.3V \1.8V 等各種電壓給芯片工作,這個(gè)里面就是用到了DC-DC芯片實(shí)現(xiàn)。
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比如某XT3406開(kāi)關(guān)電源芯片(DC-DC); C! \) C4 u6 F3 _
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( _9 W+ x1 i3 h: N" \' }6 j5 W. H4 @注意理解:
) T5 q. r: L1 E) u' H 幾乎我們所有的電子產(chǎn)品、電氣產(chǎn)品是用直流電來(lái)工作,少部分是直接用交流電來(lái)工作,我們的電視機(jī)、機(jī)頂盒內(nèi)部的根本是元器件、芯片,他們要的是直流電(比如3.3V、5V 、12V)才能工作,而這些直流電就是先通過(guò)交流電AC轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的。所以也叫AC-DC。搞懂這個(gè)本質(zhì),就很助于AC-DC、DC-DC關(guān)系理解。- e$ w" Q8 m! ]# j% j a" T5 q
% g8 s$ R/ F- X( u聲明:, ]. j9 \, o5 E( x$ m0 y' ?
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" U8 |$ J, y3 @1 ^! D 為什么單片機(jī)會(huì)有3.3V和5V電壓等級(jí)的區(qū)分?
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用3個(gè)IO口控制6個(gè)LED燈,怎么做到的?查理復(fù)用! |
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