我的电源有多环保?

大多数电子设备在直流电源下工作得最好。托马斯·爱迪生提倡直流配电，但我们使用乔治·威斯汀豪斯的交流配电系统，因为正如尼古拉·特斯拉指出的那样，你可以更有效地远距离传输高压小电流交流电。然而，一旦你在需要的地方获得电力，事实仍然是你需要直流来做任何有用的事情，除了产生光和热。

直流电源由产生无调节直流的整流部分和稳定输出电平的稳压器部分组成。最终的结果是适合最终有用的电子设备的“清洁”直流电源。

一个直流电源的工作，然后，是转换交流电源电流到直流在任何电压你的终端设备需要。正如“线性稳压电源”所示，直流电源的转换分为两个阶段:整流和稳压。

整流将交流电(交流电会周期性地改变流向)转换为直流电，而直流电不会改变流向。所示的全波桥式整流器输出脉动直流电，其中包括大量的交流混合在直流电中。一般来说，一个低通滤波器紧随其后，以清除大部分残余交流电。

监管提供控制。线性稳压器通过由输出反馈控制的可变电阻网络控制输出电压或电流。

线性稳压器的问题在于这些晶体管会将电能以热量的形式耗散。线性电源通常浪费的电量和它们提供的电量一样多。不是很好!

“开关电源”的本质区别(见图表;通常被称为“开关电源”或简单地称为“开关器”)和线性电源是如何调节电流的。开关器的调节晶体管在完全打开和完全关闭之间循环，而不是一直保持直流电流流动，然后用部分打开的晶体管调节它。调节来自于根据来自电源最终输出的反馈来修改占空比(开关打开的时间的百分比)。

脉冲宽度调制器后面的再生滤波器平滑脉冲，平均电流流以产生平滑的直流输出。我使用术语“再生”指出，在低或空载条件下，必须有直流路径到地旁路输出。否则，过滤器电容器将充电，调节将失去。

通过在完全开和完全关之间快速切换调节晶体管，开关电源比线性电源更有效地调节直流电源。控制占空比以提供滤波器输出的正确平均值提供调节。

当晶体管完全打开时，它的电阻是最小的——相对接近于零。因此，功耗非常接近于零，因为任何电流(平方)乘以零电阻为零。

当晶体管完全关闭时，它的电阻很高，但通过它的电流几乎为零。在这种情况下，功耗几乎为零，因为任何高，但有限的电阻乘以零电流(平方)再次为零。

因此，功率损失比线性调节器耗散的要小得多。因为调节器耗散低得多，整体效率更高，热量产生更低。更少的热量产生意味着更少的热量传递到环境中，这意味着供应可以包装在一个更小的块。由于浪费的热量较少，从电源线中吸取的热量也较少，因此降压变压器可以更小，这也减少了其损失。更少的电力线牵引意味着发电厂的环境污染也更少，使开关模式电源更加环保。

作者信息

C.G. Masi是高级编辑。联络他的地址是charlie.masi@reedbusiness.com．

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。