電源適配器簡(jiǎn)介

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電源適配器簡(jiǎn)介

電源適配器具有高效率、低功耗、體積小、重量輕等顯著特點(diǎn)，代表了穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，成為現(xiàn)代穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于能源、電力、工控、交通、水利等行業(yè)，是能源電力行業(yè)發(fā)展的重要方向。

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，電源適配器作為一種新型的穩(wěn)壓電源，應(yīng)用越來越廣泛，不僅包括儀器儀表、測(cè)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供電，還廣泛應(yīng)用于各類消費(fèi)電子產(chǎn)品中，電源適配器具有高效率、低功耗、體積小、重量輕等顯著特點(diǎn)，已經(jīng)成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。

筆記本電源的設(shè)計(jì)涉及模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理等學(xué)科，因此理論復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度很大，無論對(duì)于初學(xué)者還是有多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)工程師，設(shè)計(jì)一款高效率、低功耗、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良、紋波小的電源都是一件很困難的事。而電源適配器對(duì)于電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行來說至關(guān)重要。毫不夸張地說，電源適配器就是電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的“定海神針”，一旦電源適配器出現(xiàn)了異常，輕則引起MCU工作的混亂、工業(yè)通信的中斷異常，重則設(shè)備起火造成重大的人身傷亡！所以電源適配器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，對(duì)于我們的生產(chǎn)生活來說具有不可估量的重大意義！對(duì)于電源適配器的仿真來說，更是難上加難。目前市面上主流的電源適配器仿真軟件有MATLABSimulink、Saber、CadencePSpice等，各有各的優(yōu)點(diǎn)。在電力領(lǐng)域，公認(rèn)的仿真軟件就是Saber。Saber仿真軟件是美國(guó)Synopsys公司的一款EDA軟件，被譽(yù)為全球先進(jìn)的系統(tǒng)仿真軟件，可用于電子、電力電子、機(jī)電一體化、機(jī)械、光電、光學(xué)、控制等不同類型系統(tǒng)構(gòu)成的混合系統(tǒng)仿真，可以解決從系統(tǒng)開發(fā)到詳細(xì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證等一系列問題。

電是當(dāng)今社會(huì)中不可缺少的能源。無論是在工業(yè)控制、軌道交通、能源電力、新能源汽車、工程機(jī)械和軍事通信都離不開電。自從1831年英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電能的開發(fā)或活動(dòng)就與人類息息相關(guān)。現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)不僅僅滿足于有電，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高，各種不同的裝置和設(shè)備要求有不同的電源，需要對(duì)電能進(jìn)行變換和控制，例如交流電和直流電的互相變換，對(duì)電壓、電流和交流電頻率進(jìn)行控制等，以提高電能的品質(zhì)和用電的效率，對(duì)這些電能的變換和控制也提出了很高的節(jié)能和環(huán)保要求。

電源適配器技術(shù)的應(yīng)用極其廣泛，在它出現(xiàn)的短短幾十年的時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)的各個(gè)行業(yè)，對(duì)人類社會(huì)科技的進(jìn)步、生產(chǎn)力的發(fā)展都有積極的推動(dòng)作用。下面介紹幾個(gè)常見應(yīng)用。

獨(dú)立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電，主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，如圖1-1所示。若要為交流負(fù)載供電，還須要配置交流逆變器。獨(dú)立光伏電站包括邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系統(tǒng)，太陽(yáng)能戶用電源系統(tǒng)，通信信號(hào)電源、陰極保護(hù)、太陽(yáng)能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

傳統(tǒng)行業(yè)中，如銀行、電力、化工行業(yè)，主要用的是不間斷電源（UPS），來防止突發(fā)停電時(shí)數(shù)據(jù)丟失，維持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。如圖所示。

計(jì)算機(jī)電源是把220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電，并專門為計(jì)算機(jī)配件（如主板、驅(qū)動(dòng)器、顯卡等）供電的設(shè)備，是計(jì)算機(jī)各部件供電的樞紐，是計(jì)算機(jī)的重要組成部分。如圖所示。

電動(dòng)汽車（BEV）是指以車載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)等各項(xiàng)要求的車輛。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好，但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。工作原理：蓄電池—電流—電力調(diào)節(jié)器—電動(dòng)機(jī)—?jiǎng)恿鲃?dòng)系統(tǒng)—驅(qū)動(dòng)汽車行駛（Road）。

純電動(dòng)汽車，相對(duì)燃油汽車而言，主要差別（異）在于4大部件：驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、調(diào)速控制器、動(dòng)力電池、車載充電器；相對(duì)于加油站而言，它有公用超快充電站。純電動(dòng)汽車的品質(zhì)差異取決于這4大部件，其價(jià)值高低也取決于這4大部件的品質(zhì)。純電動(dòng)汽車的用途也與4大部件的選用配置直接相關(guān)。電動(dòng)汽車供電系統(tǒng)如圖所示。

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源（或使用常規(guī)的車用燃料，采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車供電系統(tǒng)如圖1-5所示。