電工們是如何區(qū)分數(shù)字電源、模擬電源、開關電源？

時間：2022-11-15

在電源設計中我們?nèi)绾芜x擇電源模塊？選擇的前提是，我們得了解各種電源，了解各種電源的區(qū)別，那樣我們才可以正確的選擇電源模塊。

什么是模擬電源？

即變壓器電源，通過鐵芯、線圈來實現(xiàn)，線圈的匝數(shù)決定了兩端的電壓比，鐵芯的作用是傳遞變化磁場，主線圈在50HZ頻率下產(chǎn)生了變化的磁場（我國），這個變化的磁場通過鐵芯傳遞到副線圈，在副線圈里就產(chǎn)生了感應電壓，于是變壓器就實現(xiàn)了電壓的轉(zhuǎn)變。

模擬電源的缺點：

線圈、鐵芯本身是導體，那么它們在轉(zhuǎn)化電壓的過程中會由于自感電流而發(fā)熱（損耗），所以變壓器的效率很低，一般不會**過35%。

音響器材功放中變壓器的應用，大功率功放需要變壓器提供更多的功率輸出，那么，只有通過線圈匝數(shù)的增加、鐵芯體積的增大來實現(xiàn)，匝數(shù)和鐵芯體積的增加就會加重其損耗，所以，大功率功放的變壓器必須做的非常大，這樣就會導致笨重、發(fā)熱量大。

什么是開關電源？

在電流進入變壓器之前，通過晶體管的開關功能，將我們通常50HZ的電流頻率提升到數(shù)萬HZ，在這么高的頻率下，磁場變化頻率也達到幾萬HZ，那么，就可以減少線圈匝數(shù)、鐵芯體積獲得同樣的電壓轉(zhuǎn)化比，由于線圈匝數(shù)、鐵芯體積的減少，損耗大大降低，一般開關電源效率達到90%，而體積可以做的非常小，并且輸出穩(wěn)定，所以開關電源具有模擬電源難以達到的優(yōu)點。

開關電源的缺點：

開關電源也有自己的不足，如輸出電壓有紋波及開關噪聲，線性電源是沒有的。音響器材-功放中開關電源的應用，開關電源的描述過程中已經(jīng)表明開關電源的優(yōu)勢，所以即使是大功率功放，開關電源一樣可以做的很精細、小巧。

什么是數(shù)字電源？

在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應用場合，模擬電源產(chǎn)品較具優(yōu)勢，因為其應用的針對性可以通過硬件固化來實現(xiàn)，而在可控因素較多、實時反應速度較快、需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的、復雜的高性能系統(tǒng)應用中，數(shù)字電源則具有優(yōu)勢。

此外，在復雜的多系統(tǒng)業(yè)務中，相對模擬電源，數(shù)字電源是通過軟件編程來實現(xiàn)多方面的應用，其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數(shù)，優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實時過電流保護與管理，它還可以減少外圍器件的數(shù)量。

數(shù)字電源的優(yōu)點：

它首先是可編程的，比如通訊、檢測、遙測等所有功能都可用軟件編程實現(xiàn)。另外，數(shù)字電源具有高性能和高可靠性，非常靈活。

數(shù)字電源有用DSP控制的，還有用MCU控制的。相對來講，DSP控制的電源采用數(shù)字濾波方式，較MCU控制的電源較能滿足復雜的電源需求、實時反應速度較快、電源穩(wěn)壓性能較好。

數(shù)字部分對模擬部分的干擾：

單片機中數(shù)字和模擬之間，因為數(shù)字信號是頻譜很寬的脈沖信號，因此主要是數(shù)字部分對模擬部分的干擾很強，不僅一般都采用數(shù)字電源和模擬電源分開、二者之間用濾波器連接，在一些要求較高的場合，例如某些單片機內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換器進行AD轉(zhuǎn)換時，常常要讓數(shù)字部分進入休眠狀態(tài)，絕大部分數(shù)字邏輯停止工作，以防止它們對模擬部分形成干擾。

如果干擾嚴重，甚至可以分別用兩個電源，一般用電感和電容隔離就行了。也可以將整個板子上數(shù)字和模擬部分的電源分別聯(lián)在一起，用分別的通路直接接到電源濾波電容的焊點上。如果對抗干擾要求不高，也可以隨便接在一起。

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