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什么是开关模式电源(SMPS)

贺拉斯-贺

最后更新12 月 26, 2023

什么是开关模式电源(SMPS)

SMPS 是开关模式电源的缩写,是照明行业常用的一种电源。其设计目的是利用晶体管或 MOSFET 等开关器件,有效地将电力从一种形式转换为另一种形式。与传统的线性电源不同,SMPS 在高频率下工作,可实现更高的电源转换效率,并减小体积和重量。 电源.

SMPS 的运行涉及几个阶段:

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  • 在第一阶段,输入的交流电经过整流和滤波后产生直流信号。这需要使用整流器和过滤元件,将交流电转换成可用的直流电。
  • SMPS 的第二阶段涉及高频开关,由高频开关处理直流信号,产生高频脉动直流信号。这种高频操作可实现高效的功率转换,并进一步减小电源的体积和重量。
  • SMPS 的第三级包括一个电源变压器。高压直流信号被降压为适当电平的直流信号。变压器在电压转换和隔离方面起着至关重要的作用,可确保输出电压符合所需电平。
  • 在第四阶段,对降压直流信号进行整流和滤波,以获得稳定恒定的直流输出。这一级对于保持稳定的输出电压、避免波动或噪音至关重要。
  • SMPS 的最后一个阶段是控制电路。该电路监控输出电压并动态调节高频开关,以保持所需电压的连续输出流。控制电路负责调节输出电压,使其保持在指定范围内。

常见问题

SMPS 的作用

与其他类型的电源一样,SMPS 电源将电力从交流插座传输到直流设备。然而,SMPS 的与众不同之处在于其调节输出电压的能力。无论负载如何波动,它都能调节输出电压,以确保稳定的输出。

SMPS 在电气中的含义

开关模式电源(SMPS)又称开关电源,广泛应用于电力系统中的高效功率转换。它们从电源电压中获取交流输入,并将其转换为低压直流输出。

SMPS 有哪两种类型

SMPS 根据电路拓扑结构可分为两类,即非隔离式转换器和隔离式转换器。

SMPS 是否是交流直流转换器

一般来说,SMPS 通过整流器和输入滤波器将交流源电压转换为直流电压。然后,使用斩波器将直流电压 "斩波",从而在变压器初级绕组输入端产生一系列方波高频脉冲(频率范围为 20 kHz 至 10 MHz)。

SMPS 是否必要

开关模式电源 (SMPS) 的主要用途是将未调节的交流或直流电压转换为适用于计算机等电子设备的调节直流电压。这种转换是必要的,因为计算机和其他电子设备需要稳定高效的电源。

SMPS 为何会损坏

污垢和外来物质(如香烟烟雾和室内灰尘)可能会损坏 SMPS。此外,过热和通风故障也是 SMPS 故障的常见原因。为防止出现这种情况,必须确保通风处没有灰尘和杂物。此外,最好不要将 CPU 放在封闭的桌子里。

如何检查 SMPS 电源

虽然借助隔离变压器可以轻松完成电压测量,但更有效的方法是利用差分探头进行高压测量。差分探头配有两个输入端,专门用于测量这两个输入端之间的电压差。

SMPS 与普通电源有何不同

SMPS 与线性电源的区别在于其将初级交流电压转换为输出直流电压的方法。SMPS 不依赖线性方法,而是采用功率晶体管来产生高频电压,随后通过一个紧凑型变压器和滤波器来消除交流噪声。

SMPS 中使用的设备

在 SMPS 中,逆变器采用 PWM 技术。然后通过二极管整流器将逆变器的输出转换为直流电压。由于逆变器的工作频率较高,因此可以使用小型滤波器元件轻松滤除直流输出电压上的纹波。

SMPS 中使用哪种开关

与其他电源一样,SMPS 将电力从直流或交流电源(通常是市电)传输到个人电脑等直流负载,同时转换电压和电流特性。它利用高频开关转换器将直流转换为直流。

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