高頻變壓器定制的工作頻率是交流電源的頻率,頻率比較低,能量轉換效率較低,所以電源的體積比較大。一般開關電源的工作頻率都在幾十KHZ,能量轉換效率較高,設計的電源體積相對比較小,就像手機充電器一樣,體積雖然很小,但也有5W~10W的輸出。
開關電源的工作原理
交流電經整流橋和高壓濾波電容轉換成高壓DC電,然后高壓DC電經開關電源控制芯片轉換成高壓、高頻的脈動DC電,高頻變壓器將高壓、高頻的脈動DC電轉換成低壓、高頻的脈動DC電,低壓脈動的DC電經高頻低阻的濾波電容濾波后得到低壓DC電,開關電源芯片會根據反饋的輸出電壓自動調整PWM的頻率和占空比,以保持輸出電壓的穩定。
開關電源不能取消高頻變壓器
高頻變壓器通過電磁感應原理將高壓、高頻的脈動DC電轉換成低壓、高頻的脈動DC電。高壓端的電壓通過電磁感應為低壓脈動DC電,高壓端和低壓端完全隔離。這種隔離型電源將具有更高的安全系數。
如果通過PWM控制將高壓DC電直接轉換為低壓脈動DC電,電壓差很大,輸出端的濾波電容需要將峰值電壓很高的脈動DC電穩定為較低電壓的DC電,這就需要輸出端有很高的濾波電容,效率會大大減小,所生產的電源的體積將會更大。另外,直接PWM控制轉換需要高壓端和低壓端共用地,是非隔離電源,安全系數會比較低。例如,如果使用LNK304芯片設計一個沒有高頻變壓器定制的電源,輸出電流將小于200mA,無法滿足較大輸出電流要求的應用。