开关电源为什么要用开关管(开关电源开关管击穿的原因)
开关电源(Switching Power Supply)是一种通过开关转换高频脉冲电流的方式进行电源转换的电源。相较于传统的线性电源,它有功率密度高、效率高等优势。而开关电源的核心部件,则是开关管。
为什么要用开关管?
首先,我们需要知道什么是开关管。开关管是一种电子器件,它可以将一个信号进行调制,达到开关的效果,即让电流流通或者切断,它的主要作用是用于电路的开关控制。开关电源中,开关管主要用于实现开关式的能量转换。而且,开关管不但更容易进行斩波操作,还可以极大地增大DC-DC转换效率。而如果使用继电器作为电源控制芯片,则会导致其在高频环境下极易出现失控现象,效率更为低下。
其次,开关管具有“开”的速度非常快的特点。传统电源通过改变电压来调整输出功率,效率低且有能量损失。相反,开关电源的控制器可以很快地打开或关闭开关管,实现输出功率的控制。这样,电源就不会像传统的线性电源那样产生大量的热量,从而极大地提高了效率。而开关管的一个很显著的特点是可以平滑地切换电源输入电压,并且非常具有鲁棒性。
再次,开关管的切换频率相对较高,因此使用低损耗开关管能大大减少开关传导电阻和开关损耗。当然,这一点的具体表现要根据转换器的拓扑结构、控制方式和功率级别等因素而定。例如,开关电源的输出电压和电流需要连续经过变化,如果使用普通的晶体管实现开关功能的话,必须经过大量的功耗消耗才能完成。
最后,开关管的反向电压容限较高。这意味着开关管能够承受比绝缘栅极管更高的反向电压,这为开关电源在实际使用过程中的稳定性和可靠性提供了保障。并且,开关管的散热效果也比较好,可以承受在高温环境下的工作,这对用户使用开关电源也是有一定的好处的。
综上所述,选择开关管作为开关电源的核心组件是何其重要。开关管的高效、快速、低损耗和高稳定性决定了开关电源的优越性能,在电子产品中的广泛应用。开关电源所具有的高效绿色、安全可靠、广泛应用等优点,彰显了科技的魅力和实用价值。