电源电路设计原来是这么回事
說起電路設(shè)計(jì)，可以單獨(dú)拎出來的特別重要的一項(xiàng)就是電源設(shè)計(jì)了，畢竟，所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。
那本次就來簡單介紹一下電源電路設(shè)計(jì)，讓普通人也能對(duì)電源設(shè)計(jì)有一個(gè)大概的了解。
對(duì)于電源，目前市場(chǎng)上主要有兩種類型：線性電源和開關(guān)電源。
那么這兩種電源有啥區(qū)別呢？
線性電源的工作原理是先將220V或其他交流電壓通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪弘?#xff08;12V或其他小一點(diǎn)的AC交流電），然后再通過一系列的二極管進(jìn)行矯正和整流，并且把AC交流電變?yōu)槊}動(dòng)電壓。
得到脈動(dòng)電壓之后，就需要對(duì)脈動(dòng)電壓進(jìn)行濾波，一般通過電容完成，然后將經(jīng)過濾波后的低壓交流電轉(zhuǎn)換成DC直流電。
不過，此時(shí)的直流電還不夠純凈，會(huì)有一定的波動(dòng)（一般叫紋波），所以還需要穩(wěn)壓二極管或者電壓整流電路進(jìn)行矯正。
最后就可以得到比較穩(wěn)定的DC直流電輸出了。
這整個(gè)過程的進(jìn)行就是線性電源的原理了。
那開關(guān)電源呢？
不同于線性電源要先將高壓交流電轉(zhuǎn)換為低壓交流電這一過程，開關(guān)電源是直接將220V交流輸入端轉(zhuǎn)換為直流電DC，然后在高頻振蕩電路的作用下，用開關(guān)管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。
最后在電感（高頻變壓器）的幫助下，輸出所需的穩(wěn)定低壓直流電。
?對(duì)于電源電路設(shè)計(jì)來說，一般首先需要掌握的就是開關(guān)電源電路，從家用交流電壓220V中獲取電壓，轉(zhuǎn)換為直流穩(wěn)定電壓之后，再給電子設(shè)備主板供電。并且市場(chǎng)上大部分的電子產(chǎn)品如電腦，手機(jī)都是采用的開關(guān)電源。
然后就是一個(gè)簡單的開關(guān)電源例子了（縮減了交流轉(zhuǎn)直流的這個(gè)過程）。
如下圖所示，這是一個(gè)簡單的開關(guān)電源，利用開關(guān)的不斷閉合與斷開，直流電的電壓就會(huì)變化。
比如按照0.5s閉合0.5s斷開的規(guī)律，這個(gè)12V的電壓就可以變?yōu)?V，實(shí)現(xiàn)了降壓效果。
那它是什么原理呢？
事實(shí)上，當(dāng)開關(guān)剛開始閉合時(shí)，12V直流電供電，此時(shí)二極管截止，電源開始給電感和電容儲(chǔ)能，同時(shí)給負(fù)載供電，但是因?yàn)殡姼须娏鞑荒芡蛔?#xff0c;所以電感為了阻值電流的增加，會(huì)感應(yīng)一個(gè)與電源相反的電壓，這個(gè)電感會(huì)抵消一部分電源電壓，使得負(fù)載端的電壓達(dá)不到12V，不過隨著時(shí)間的增加，電感抵消效果會(huì)減弱，負(fù)載端的電壓會(huì)慢慢達(dá)到12V。
然后當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電感又產(chǎn)生了抵消作用，為了阻止電流突然變化，它會(huì)充當(dāng)電源，給負(fù)載供電。所以開關(guān)斷開之后，負(fù)載依然在短時(shí)間內(nèi)是有電流的。
不過隨著時(shí)間推移，電感抵消作用逐漸減弱，變成一根導(dǎo)線，不再供電。
所以，在這個(gè)連續(xù)的過程中，如果可以控制開關(guān)的斷開和閉合時(shí)間差，在電流不變?yōu)榱愕那闆r下，反復(fù)開關(guān)，就可以得到一段在6V作用但不是特別穩(wěn)定的DC直流電，有效值差不多接近6V。
所以為了得到穩(wěn)定的電壓，電容的作用不可忽視。
電容在這個(gè)電路中主要起到了儲(chǔ)能和濾波的作用，如果沒有它，波形會(huì)變得很尖銳。
最后就是電路中的開關(guān)，在實(shí)際電路中，一般用晶體三極管來充當(dāng)開關(guān)的角色，它在1秒之內(nèi)就可以開關(guān)上萬次。
不要小看這個(gè)簡單的開關(guān)電源，它的效率可達(dá)90%左右。其中它的主要損耗是電感，電容的等效電阻；二極管的導(dǎo)通壓降；以及晶體三極管的導(dǎo)通電阻。
這就是一個(gè)簡單的開關(guān)電源設(shè)計(jì)了，當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用中開關(guān)電源的設(shè)計(jì)為了達(dá)到精度更高性能更穩(wěn)定的等要求，電路也會(huì)更加復(fù)雜。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的电源电路设计原来是这么回事的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
