四北電子教您認知開(kāi)關(guān)電源
目前主要包括兩種電源類(lèi)型：線(xiàn)性電源（linear）和開(kāi)關(guān)電源（switching）。線(xiàn)性電源的工作原理是首先將127 V或者220 V市電通過(guò)變壓器轉為低壓電，比如說(shuō)12V，而且經(jīng)過(guò)轉換后的低壓依然是AC交流電；然后再通過(guò)一系列的二極管進(jìn)行矯正和整流，并將低壓AC交流電轉化為脈動(dòng)電壓，下一步需要對脈動(dòng)電壓進(jìn)行濾波，通過(guò)電容完成，然后將經(jīng)過(guò)濾波后的低壓交流電轉換成DC直流電，此時(shí)得到的低壓直流電依然不夠純凈，會(huì )有一定的波動(dòng)（這種電壓波動(dòng)就是我們常說(shuō)的紋波），所以還需要穩壓二極管或者電壓整流電路進(jìn)行矯正。最后，我們就可以得到純凈的低壓DC直流電輸出了
盡管說(shuō)線(xiàn)性電源非常適合為低功耗設備供電，比如說(shuō)無(wú)繩電話(huà)、PlayStation/Wii/Xbox等游戲主機等等，但是對于高功耗設備而言，線(xiàn)性電源將會(huì )力不從心。
對于線(xiàn)性電源而言，其內部電容以及變壓器的大小和AC市電的頻率成反比：也即說(shuō)如果輸入市電的頻率越低時(shí)，線(xiàn)性電源就需要越大的電容和變壓器，反之亦然。由于當前一直采用的是60Hz（有些國家是50Hz）頻率的AC市電，這是一個(gè)相對較低的頻率，所以其變壓器以及電容的個(gè)頭往往都相對比較大。此外，AC市電的浪涌越大，線(xiàn)性電源的變壓器的個(gè)頭就越大。
由此可見(jiàn)，對于個(gè)人PC領(lǐng)域而言，制造一臺線(xiàn)性電源將會(huì )是一件瘋狂的舉動(dòng)，因為它的體積將會(huì )非常大、重量也會(huì )非常的重。所以說(shuō)個(gè)人PC用戶(hù)并不適合用線(xiàn)性電源。
開(kāi)關(guān)電源可以通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)模式很好的解決這一問(wèn)題。對于高頻開(kāi)關(guān)電源而言，AC輸入電壓可以在進(jìn)入變壓器之前升壓（升壓前一般是50-60 KHz）。隨著(zhù)輸入電壓的升高，變壓器以及電容等元器件的個(gè)頭就不用像線(xiàn)性電源那么的大。這種高頻開(kāi)關(guān)電源正是我們的個(gè)人PC以及像VCR錄像機這樣的設備所需要的。需要說(shuō)明的是，我們經(jīng)常所說(shuō)的“開(kāi)關(guān)電源”其實(shí)是“高頻開(kāi)關(guān)電源”的縮寫(xiě)形式，和電源本身的關(guān)閉和開(kāi)啟式?jīng)]有任何關(guān)系的。
事實(shí)上，終端用戶(hù)的PC的電源采用的是一種更為優(yōu)化的方案：閉回路系統（closed loop system）——負責控制開(kāi)關(guān)管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號，然后根據PC的功耗來(lái)增加或者降低某一周期內的電壓的頻率以便能夠適應電源的變壓器（這個(gè)方法稱(chēng)作PWM，Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制）。所以說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源可以根據與之相連的耗電設備的功耗的大小來(lái)自我調整，從而可以讓變壓器以及其他的元器件帶走更少量的能量，而且降低發(fā)熱量。
反觀(guān)線(xiàn)性電源，它的設計理念就是功率至上，即便負載電路并不需要很大電流。這樣做的后果就是所有元件即便非必要的時(shí)候也工作在滿(mǎn)負荷下，結果產(chǎn)生高很多的熱量。
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