開關(guān)電源和線性電源的選型及優(yōu)點和缺點對比
發(fā)布時間:
2023-02-01 16:41
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開關(guān)電源是相對線性電源而言的,線性電源是利用功率半導(dǎo)體器件的線性工作區(qū),通過調(diào)節(jié)線性阻抗來達(dá)到調(diào)節(jié)輸出的目的;而開關(guān)電源是利用功率半導(dǎo)體器件的飽和區(qū)通過調(diào)整他的開通時間或頻率來達(dá)到調(diào)節(jié)輸出的目的。
其優(yōu)點是:
1、效率較高,體積小。由于開關(guān)電源的電壓控制是利用功率半導(dǎo)體器件的飽和區(qū)通過調(diào)整他的開通時間或頻率達(dá)到的,所以就不存在鐵損和銅損,元器件的損耗可以忽略不計,比較變壓器而言效率較高;由于它只有元器件和電路板,因而體積就會很小,重量也較輕。
2、電壓輸入范圍寬。一般可達(dá)到160V-270之間。
但它的缺點更是它致命的:
1、開關(guān)電源看著小巧,功率和磁心變壓器以及控制方式有關(guān),電磁干擾大,紋波系數(shù)大。尤其有音頻、視頻的范疇內(nèi),對電磁干擾非常敏感,在音頻表現(xiàn)為音色不純厚,可能會有絲絲聲;在視頻表現(xiàn)為,圖像可能會有細(xì)小的紋波,不細(xì)膩。
2、設(shè)計復(fù)雜,維護(hù)維修不方便。往往越是復(fù)雜的設(shè)備出現(xiàn)的問題的可能性就越大,而且開關(guān)電源一旦出現(xiàn)問題,一般非專業(yè)人士是維修不了的,找別人維修,費用又太高,還不如廢棄掉。
3、體積小是開關(guān)電源的優(yōu)點,但設(shè)計不好就成為它的缺點了。為了追求更小,一大把元器件擠在一個小殼子里,散熱不好,我們以前用的當(dāng)中也出現(xiàn)過外殼變形的現(xiàn)象。
4、開關(guān)電源的元器件在選擇上也不是很規(guī)范,這是國產(chǎn)開關(guān)電源的通病。國家有關(guān)質(zhì)檢部門檢驗市場上的開關(guān)電源發(fā)現(xiàn),有過半數(shù)的不合格,這其中還包括進(jìn)口開關(guān)電源。
5、最大的一點就是抗雷擊能力非常低。在監(jiān)控系統(tǒng)中,遭遇雷擊的可能也非常大,主要表 現(xiàn)為從電源串入,直接雷擊的可能性非常小。一旦220V的電壓突然變高,開關(guān)電源在瞬間就被燒毀。前段時間的一個監(jiān)控系統(tǒng)中,在一個雷過后,監(jiān)控總閘跳了,再合上閘后,大部分?jǐn)z像機還正常工作,一部分監(jiān)視器顯示無視頻信號。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),無視頻信號的全部都是開關(guān)電源(施工時有的地方安裝不方便,就用了開關(guān)電源),最后又在攝像機桿上安裝上了電源箱,換上了變壓器電源。
變壓器電源(也就是線性電源)也有以下幾個優(yōu)缺點:
其缺點是:
1、效率低。由于變壓器是一個“電——磁——電”的轉(zhuǎn)換過程,避免不了存在鐵損和銅損,效率低。
2、輸入范圍窄。一般只有200V—240V之間吧,小于這個范圍,輸出電壓不夠,大于這個范圍,變壓器可能就會燒毀。這個電壓范圍絕大多數(shù)的場合是夠用的,不必去過多的考慮。再者變壓器體積較開關(guān)電源大,笨重。
優(yōu)點:
1、 線性的看著笨重,功率完全取決于變壓器和調(diào)整管,效率雖低但是不會引入額外的干擾,也就是說電磁干擾小,紋波系數(shù)很低,可忽略不計。對于監(jiān)控來說,沒有比這個優(yōu)點還要好的了,圖像質(zhì)量的好壞與電源的關(guān)系非常大。尤其對于小幅值的模擬信號(音頻源和視頻源等)對電源的要求非常高,所以一些發(fā)燒音響中的電源都采用變壓器而不用開關(guān)電源。
2、 穩(wěn)壓率高、設(shè)計簡單,維修維護(hù)非常方便,出現(xiàn)故障,稍懂電子的技術(shù)人員就能維修,維修成本比開關(guān)電源少得多。
3、 抗雷擊性能好。由于變壓器的結(jié)構(gòu)是兩個線圈和鐵芯,加在線圈兩端的電壓不能突變,故對瞬間的高壓有很強的抑制性。所以在一次雷擊事故中,變壓器的電源存活了下來,而開關(guān)電源無一例外的燒毀了。
基于以上特點,我們選擇線性電源(變壓器電源)而不去選擇體積小,重量輕的開關(guān)電源,這兩個優(yōu)點在監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中起不到?jīng)Q定性的作用,關(guān)鍵還是它們的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。
注:開關(guān)電源的效率比變壓器高,現(xiàn)在好點的開關(guān)電源效率能達(dá)到90%,變壓器一般只能達(dá)到65%,所以開關(guān)電源省電。
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