开关电源基础
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线性电源与开关电源
线性稳压器就是我们通常说的LDO:
- 传输元件工作在线性区，它没有开关的跳变。
- 仅限于降压转换，很少应用到升压。
- 线性电源在高输入电压低输出电压的情况下效率非常低。只适用于一些输入和输出压差比较低的场合。
体积比较：
两者功率相差2.4倍，但开关电源的面积仅仅是线性电源的1/4。
也就是说开关电源损耗大大减小了，能够承受更高的热阻，减少散热的面积。
选用
- 输入和输出之间的压差较低的情况下，可以使用线性电源。
- 输入和输出电压之间压差较大的情况下，一定要使用开关电源。
- 开关电源的缺点在于它的输出会有噪声振铃以及跳变等。
- 对于某些对负载对电源的电压很敏感的话，可以在电开关电源后面加一级线性电源。
开关稳压器
开关稳压器有人叫它调节器，稳压器能够实现稳压，但是需要控制系统。
脉宽调制
通过调节高频占空比得到一个能量流动平稳化的方法。
简化的降压开关电源
- 输入电容c1用来使输入电压平稳。
- 输入电容就是一个大的蓄水池。
- 输出电容Cr负责使输出电压平稳。
- 输出电容就是一个小的蓄水池。
- 主要原理就是实现小水池固定的水量，当输出的水量低了，就增加杯子的水量，当输出的水量高了，就减少杯子的水量。
- 钳位二极管D1用于开关开路时为电感器提供一条电流通路。
- 电感器L用于存储即将传送至负载的能量。
开关电源类型
输出电压分
升压、降压、升降压
拓扑分
BUCK、BOOST、Cuk、BUCK-BOOST
控制器与稳压器
集成开关的IC(集成电路)我们一般称为稳压器。
需要外置开关管的IC我们称之为控制器。
效率与 V o u t V_{out} Vout
通常说占空比越大，效率越高损耗越小。
Pd为耗散功率。
假设没有电感电流的文波，输入是5V，输出是1A，在3.3伏和1V情况下的损耗。
- 在输出是3.3伏的时候，效率是95%。
- 在输出是一副的时候，效率是88%。
同步与非同步
同步就是采用通态电阻极低的专用的mosfet来取代整流二极管，以降低整流损耗的一项技术。
- 用功率mosfet做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。
隔离与非隔离
非隔离式拓扑结构
BUCK、BOOST、BUCK-BOOST
隔离式拓扑结构
特点就是输入输出要隔离。
正激式、反激式、推挽式、半桥式、全桥式。
优点：
- 保护人员设备免遭感应在隔离另一端的危险瞬态电压损害。
- 去除隔离电路之间的接地环路以及改善抗噪声能力。
- 在系统中轻松完成输出接线，而不与主接地发生冲突。
前后如果不隔离的话，如果用市电供电人接触电源的输出端或者是地可能存在有触电危险。
在下雨或者是打雷霆的时候，由于没有隔离，很可能整个电路都会被烧坏。
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