根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài),我們常把穩(wěn)壓電源分成兩類:線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。
線性穩(wěn)壓電源,是指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的穩(wěn)壓電源。而在開關(guān)電源中則不一樣,開關(guān)管(在開關(guān)電源中,我們一般把調(diào)整管叫做開關(guān)管)是工作在開、關(guān)兩種狀態(tài)下的:開——電阻很小;關(guān)——電阻很大。
開關(guān)電源是一種比較新型的電源。它具有效率高,重量輕,可升、降壓,輸出功率大等優(yōu)點。但是由于電路工作在開關(guān)狀態(tài),所以噪聲比較大。通過下圖,我們來簡單的說說降壓型開關(guān)電源的工作原理。如圖所示,電路由開關(guān)K(實際電路中為三極管或者場效應(yīng)管),續(xù)流二極管D,儲能電感L,濾波電容C等構(gòu)成。當開關(guān)閉合時,電源通過開關(guān)K、電感L給負載供電,并將部分電能儲存在電感L以及電容C中。由于電感L的自感,在開關(guān)接通后,電流增大得比較緩慢,即輸出不能立刻達到電源電壓值。一定時間后,開關(guān)斷開,由于電感L的自感作用(可以比較形象的認為電感中的電流有慣性作用),將保持電路中的電流不變,即從左往右繼續(xù)流。這電流流過負載,從地線返回,流到續(xù)流二極管D的正極,經(jīng)過二極管D,返回電感L的左端,從而形成了一個回路。通過控制開關(guān)閉合跟斷開的時間(即PWM——脈沖寬度調(diào)制),就可以控制輸出電壓。如果通過檢測輸出電壓來控制開、關(guān)的時間,以保持輸出電壓不變,這就實現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。
在開關(guān)閉合期間,電感存儲能量;在開關(guān)斷開期間,電感釋放能量,所以電感L叫做儲能電感。二極管D在開關(guān)斷開期間,負責給電感L提供電流通路,所以二極管D叫做續(xù)流二極管。
在實際的開關(guān)電源中,開關(guān)K由三極管或場效應(yīng)管代替。當開關(guān)斷開時,電流很?。划旈_關(guān)閉合時,電壓很小,所以發(fā)熱功率U×I就會很小。這就是開關(guān)電源效率高的原因。