电源是将其它形式的能转换成电能并向电路(电子设备)提供电能的装置。电源自“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源,及烧煤炭、油渣等产生电力来源。常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V 交流电源。电源有哪几种?下面就给大家介绍一下电源的分类主要有哪些。

1、AC/DC与DC/DC

AC/DC是开关电源的其中一类。该类电源也称一次电源——AC是交流,DC是直流,它,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。

AC/DC电源管理芯片变换是将交流变换为直流,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为“整流”,功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。

AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化。

DC/DC电源指直流转换为直流的电源,从这个定义上看,广义的DCDC表示只要是直流转直流都叫DCDC,LDO(低压差线性稳压器)芯片也应该属于DC/DC电源。但是约定俗成的定义是:一般只将直流变换到直流,且这种转换方式是通过开关方式实现的电源称为DC/DC电源。

电源的分类1

2、线性电源与开关电源

线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率低(与压降多少有关),需要加体积庞大的散热片。实现AC/DC时,还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。

开关电源的调整管工作在饱和和截至状态,因而发热量小,效率高。AC/DC电源省掉了大体积的变压器。但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波,在输出端并接稳压二极管可以改善,另外由于开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰,也需要在电路中串连磁珠加以改善。相对而言线性电源就没有以上缺陷,它的纹波可以做的很小(5mV以下)。

开关电源通过不同的拓扑结构可以实现,降压、升压、升降压。而线性电源只能实现降压。

3、普通电源与特种电源

电源分为普通电源和特种电源两类。

普通电源

又可细分为:PC电源整流电源、定制电源、加热电源、焊接电源/电弧电源、电镀电源、开关电源、逆变电源、交流稳压电源直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源模块电源变频电源UPS电源、EPS应急电源净化电源网络电源、电力操作电源、适配器电源、线性电源、电源控制器/驱动器、功率电源、其他普通电源、逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。

特种电源

特种电源又可细分为:岸电电源、安防电源、高压电源医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源、其他特种电源。

特种电源即特殊种类的电源。所谓特殊主要是由于衡量电源的技术指标要求不同于常用的电源,其主要是输出电压特别高,输出电流特别大,或者对稳定度、动态响应及纹波要求特别高,或者要求电源输出的电压或电流是脉冲或其它一些要求。

4、隔离电源与非隔离电源

电源的隔离与非隔离,主要是针对开关电源而言,业内比较通用的看法是:

1)隔离电源:电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接,输入和输出之间是绝缘的高阻态,没有电流回路。

2)非隔离电源:输入和输出之间有直接的电流回路,例如,输入和输出之间是共地的。

电源的分类2
 

 

5、PWM和PFM 

①脉冲宽度调制(PWM)

脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。

②脉冲频率调制(PFM)

脉冲频率调制(PFM)调制信号的频率随输入信号幅值而变化,其占空比不变。由于调制信号通常为频率变化的方波信号,因此,PFM也叫做方波FM。

③脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)

6、电荷泵

电荷泵,也称为开关电容式电压变换器,是一种利用所谓的“快速”(flying)或“泵送”电容(而非电感或变压器)来储能的DC-DC(变换器)。

主要应用包括驱动用于手机背光的白光LED和毫瓦范围的数字处理器。

电荷泵(开关电容)IC通过利用一个开关网络给两个或两个以上的电容供电或断电来进行DC/DC电压转换。基本电荷泵开关网络不断在给电容器供电和断电这两个状态之间切换。C1(充电电容)传输电荷,而C2(充电电容器)则储存电荷并过滤输出电压。

额外的“快速电容”和开关阵列带来多种好处。

电荷泵IC可以用作逆变器、分路器或者增压器。逆变器将输入电压转变成一个负输出。作为分路器使用时,输出电压是输出电压的一部分,例如1/2或2/3。作为增压器时,它可以给I/O带来一个1.5X或者2X的增益。很多便携式系统都是用一个单锂离子电池或者两个金属氢化物镍电池。因此当在2X模式下运行时,电荷泵可以给一般在3.3V到4.0V的范围内工作的白光LED供应适当的正向电压。

基本电荷泵缺少调整电路,因此实际上所有当今使用的电荷泵IC都增加线性调整或者电荷泵调制。线性调整的输出噪音最低,并可以在更低的效率情况下提供更好的性能。而由于调整IC没有串联传输晶体管,控制开关电阻的电荷泵调制就可以提供更高的效率,并为一个给定的芯片面积(或消耗)提供更多的输出电流。

电荷泵消除了电感器和变压器所带有的磁场和电磁干扰。但是,仍然有一个可能的微小噪音源,那就是当快速电容和一个输入源或者另外一个带不同电压的电容器相连时,流向它的高充电电流。同样的,“分路器”电荷泵也能在LDO上改进效率,但又不会像感应降压调整器那样复杂。

7、正激与反激

反激式:反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。“反激”指的是在开关管接通的情况下,当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态;相反,在开关管断开的情况下,当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态。

在反激电路中,输出变压器T除了实现电隔离和电压匹配之外,还有储存能量的作用,前者是变压器的属性,后者是电感的属性,因此有人称其为电感变压器,有时我也叫他异步电感。 

正激式:正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。

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