开关电源为什么要整流成直流
来源:电工天下时间:2020-02-09 09:55:09 作者:老电工手机版>>
在很多的开关电源中,会在输入端把交流电通过整流的方式变为直流,缩小变压器体积就成为电源小型化的关键,那么,开关电源为什么要整流成直流,一起来了解下。
开关电源整流成直流的原因
开关电源在输入端先把交流电通过整流变成直流,这是缩小电源体积、实现输出特性自动控制(恒压或恒流)的前提条件。
以往的电源变压器,由于工作频率只有50~60Hz,要想获得足够的感抗,就要使用笨重的矽钢片铁芯和粗大的线圈,一个100ⅤA的变压器的体积差不多相当于半块板砖,重量达2~3Kg。
因此,缩小变压器体积就成为电源小型化的关键。
根据感抗公式XL=2πfL可以看出,提高频率同样可以增加感抗,提高频率后变压器体积可以做的很小,线圈的圈数也大为减少。
因此,开关电源都要把交流电变为直流,并通过大功率管和振荡电路使之变为几十kHz的高频电流,再经变压器成为需要的电压。
当电源的负载发生变化时,输出端的信息就会反馈(开关电源中的光隅就承担这一任务)到振荡电路,对开关管导通和截止的比率进行调整。
负载重时导通时间长、截止时间短,负载轻时导通时间变短。这就实现了开关电源输出电压或电流的稳定。
所有担负这些振荡和自动控制功能的晶体管,都需要直流供电并建立适当的直流工作点,才能维持电源正常工作。因此,在设计开关电源时,首先把交流电变成直流。
在开关电源电路之中,有电解电容、三极管、二极管,它们要正常工作,首要条件:必须保证每个元器件的正、负极性,始终保持一致(延展到正或负极)。
于是,在电路设计时就有:正楹、负极、接地这三组,根据需要接地时可以接到正极,也可接到负极。
整体电路最终汇合之后,就有了正极、负极之分,所以,开关电源是由市电220V交流,通过二极管整流转换成为直流,来给电路供电的。
开关电源是一个供给负载供电的电源,而用电的负载基本上都需要直流电源,例如,手机就是4.2伏的直流电源,常用的电动车需要24伏、36伏、48伏的直流电,电脑一般需要5伏、12伏的直流电源。
既然这些负载都需要直流电,给供电的开关电源自然就需要输出直流电。
以上就是开关电源需要整流成直流的原因,希望对大家有所帮助。
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