理解直流输出功率供应和使用在电子设计

2022年4月4日

2022年更新。

关键的外卖

了解直流电源输出类型。
更好地理解直流输出电源的应用程序。
了解不同类型的优点和缺点的直流电源输出。

24伏直流电源控制板。

随着我们的设备不断的发展,我们的力量他们要求更有效的手段。自从伏打电池的发明,我们不断发现自己被保护,使用和高效的能源生产。

与可移植性几乎每一个设备的特性列表的顶部,这是可以理解为什么我们发现直流电压在很多应用程序中。几乎所有的电子设备和产品利用直流电(DC),这使得直流输出电源使用最广泛。有些依赖的各种电路直流包括交直流转换器,直流-直流转换器墙疣,当然,直流电源输出。

什么是直流,为什么它是重要的?

VDC指伏的直流电,它可以来自一个电池或电源AC(交流电)转换成直流。顾名思义,直流始终朝一个方向流动,和我们通常供应通过导体(电线)。直流的最明显的优点是它的稳定性。

这一特点非常适合许多应用程序,否则将不能实现功能不稳定。总之,许多设备如电脑,例如,不能函数准确地利用直接交流。

虽然在地球上大多数国家电网利用交流,消费电子设备不是在至少没有直接做。这是一个主要的例子,为什么直流输出的电力供应是至关重要的。

直流输出电源

通常,一个直流电源是一个简单的输出AC-to-DC转换器的电源电压为110或220伏交流电,它转换成3 v, 5 v, 9 v、12 v、24 v直流。总的来说,这些直流输出电源可用在各种配置,大小,和输出水平。

我相信你知道,直流流动在连续一致的速度和方向。这种类型的输出电源是必要的设备不能正常工作交流的可变电压。这方面的一个最好的例子是在台式机和笔记本电脑主板发现,以及其他敏感的电子设备。

尽管一个典型的桌面VDC输出电源将提供3.3、5、12伏直流满足各种要求的电脑系统,并不是所有的直流电源输出是等价的。记住这一点,你必须要仔细考虑在设计电路板时基于电力需求。

直流电源输出类型

直流电源供给的整体有两种类型:线性和开关型。虽然他们都提供一个直流电源输出,在此过程中他们使用不同的方法。在应用方面,他们每个人都有优点和缺点。

在功能上,一个线性电源进行电流,而一个开关型电源将直流转换为开关信号。开关型直流电源,整流产生直流输出电压。关于尺寸,一个线性直流电源通常是越来越重。的大小差异往往会决定哪些是最好的为您的特定设计。

也有差异每种类型的方式处理EMI、功率调节、以及力量处理。电子领域的,你将会遇到一些设计,利用线性直流电源供应,然而,大多数人仍然使用开关型类型。

开关型电源

开关型电源(smp)用于广泛的应用是由于其作为电源的效率和有效性。一个smp的优势包括:

更小的尺寸
更轻的重量
更划算
更高效的
更好的性能比线性直流电源输出

可以理解为什么他们是使用最广泛的,考虑到减少不断增加的电子设备的大小和可移植性的日益增长的需求。总的来说,一个smp是利用电力半导体装置转换和调节能量不断转换和高速度。

smp的调节是通过开关调节器来完成的。同时,series-switching元素变成当前供应滤波电容器。反过来,电容上的电压控制的把时间系元素。最后,它为应用程序维护所需的电压水平的连续切换电容器。

类型的开关型电源:

向前转换器
Self-oscillating回程转换器
回程转换器
直流-直流转换器

线性直流电源输出

典型的,一个线性电源更适合低噪声的应用程序因为它不受高频开关的smp。他们使用的应用程序,需要优秀的监管、低纹波、低电磁排放,和优越的瞬态响应。在功能方面,线性电源只会一步−其输入电压提供更低的输出电压。

通过设计,线性电源利用大型变压器将电压从一个交流源更低交流电压在使用一系列的整流电路和过滤器提供了一个非常干净的直流电压。然而,请记住,取舍或线性电源与smp的缺点包括:

更大的规模
体重增加
减少efficiency

通常情况下,我们发现线性电源使用的医疗设备、通讯设备、低噪声放大器、传感器和模拟-数字转换器。

总电源类型的优点和缺点

开关型电源可以高达80%小,重量大大低于线性电源。smp的代价是产生高频噪声,会干扰敏感的电子设备。然而,smp可以容忍小损失10到20 ms的交流电源没有输出中断。

由于线性电源利用更大的半导体器件调节其输出电压,产生更多的热量,因此,效率较低。这相当于大约60%效率的电压输出。在效率方面对于一个smp,一般80%或更高的电压输出。

有关瞬态响应时间线性电源,一个比一个smp快100倍,可以在特定的应用程序非常重要。

公司积极寻求降低成本的方法,smp的电源选择成本效益,规模较小,和更高的效率。此外,今天的增加只可移植性和小型化的要求导致的增加的使用smp。直流输出电源的类型选择最终取决于你的具体设计要求。线性电源更适合敏感的模拟迂曲,和一个smp是最适合小、便携设备。

直流电源输出出现在许多不同的电子设备。

管理直流电压和直流权力在你的直流权力供应设计需要正确的心态和经验。直接当前的电压下降,当前的流,交流直流权力供应和当前的交流都是补充的经验,可以帮忙的吗直流权力供应设计或与直流电压。毕竟,电子设备设计要求电权力并努力避免任何不必要的电击能破坏直流电路。无论它是一个监管权力供应或者一个更高的电压,确保你有你的原则理解一致的应用程序常数电压,输入电压,当前的为电阻,电能,电容器,逆变器,DCDC变换器,和AC适配器的设计。