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可调开关电源的优缺点及影响电源寿命的原因
2019年11月18日      

可调开关电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备,其优点较为突出,应用广泛。可调开关电源寿命与使用元器件之间满足木桶效应,因此关键元器件对其影响较为重大。

变压器的老化导致可调开关电源的失效

变压器的初级绕组通电后,线圈所测试的磁通在铁心流动,铁心本身即为导体,在垂直于磁力线的平面上会产生感应电势,在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,称为“涡流”。这个涡流会使变压器耗损增加,并使变压器的铁心发热。另外,绕制变压器使用的铜线也存在着电阻,电流通过时会消耗一定的功率,这部分耗损会变成热量,从而综合导致变压器在工作期间温度升高。随着变压器的温度升高,线圈必然会随之老化,当老化至绝缘性能下降后,导致抗市电的冲击能力减弱,就极其容易使变压器被击穿,可调开关电源失效。因此,变压器元器件的选用至关重要。


可调开关电源变压器

其他对可调开关电源寿命影响较大的元器件

1、电解电容:电解电容也是对温度较为敏感的元器件之一;

2、MOS管:MOS管处于高速开关状态,所受电压应力及电流应力较高,其损耗引起的发热也会导致MOS管加速老化,同时当外部高压干扰较大时,MOS管容易被击穿;

3、二极管:二极管主要承受两大电应力,包括反向耐压及正向电流;

可调开关电源生命周期的提升,除了要把控研发及生产的环节,在电源实际使用中也需要注意,如工作温度、湿度等,这里不一一阐述。

可调开关电源与线性电源的优缺点

一、可调开关电源

1、可调开关电源优点

1)体积小、重量轻

2)转换效率高,一般在85%以上

3)较宽的电压输入范围,且兼容交直流输入

4)输出电压连续可调,操作便捷,适用范围更广

2、可调开关电源缺点

1)输出纹波电压较高

2)电路相对复杂,成本较高

网壳型可调开关电源

二、线性电源

1、线性电源优点

1)无高频噪声干扰

2)较低的纹波电压

3)电路结构简单,可靠性较高,易维护

2、线性电源缺点

1)体积笨重,不易运输及搬运(同功率,线性电源一般大于或等于5个可调开关电源)

2)转换效率较高,损耗严重

3)电压输入范围有限制