數顯表供電電源常有開關電源和線性電源兩種,這種存在讓用戶在數顯表選型時感到困惑,故本文對數顯表的開關電源和線性電源優缺點和區別做詳盡介紹。
什么是開關電源?
開關電源(英文Switching Power Supply),又稱交換式電源、開關變換器,是一種高頻化電能轉換裝置,是電源供應器的一種。開關電源功能是將一個位準的電壓,透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源,而輸出多半是需要直流電源的設備,例如數顯表等,而開關電源作用及時進行市電和數顯表之間電壓及電流的轉換。
數顯表的開關電源與線性電源的區別?
1、耗能
開關電源不同于線性電源,開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式(飽和區)及全閉模式(截止區)之間切換,這兩個模式都有低耗散的特點,切換之間的轉換會有較高的耗散,但時間很短,因此比較節省能源,產生廢熱較少。理想上,開關電源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是透過調整晶體管導通及斷路的時間來達到。相反的,線性電源在產生輸出電壓的過程中,晶體管工作在放大區,本身也會消耗電能。
使用線性電源的數顯表內部有一個體積較大的變壓器,儀表整機重量較重,工作時數顯表表殼內溫度溫度會因變壓器發熱而升高,對電子元器件性能會有一定影響;另外因變壓器重量較重,導致數顯表自重增加,數顯表抗跌落損壞和抗震性能會減弱。使用開關電源的數顯表電源功耗和自熱很低,有利于電子元器件長期穩定工作,數顯表整機自重減輕,整機抗跌落損壞和抗震性能會增強;此外使用開關電源的數顯表有很寬的電源適應范圍(85V-265V交流或直流電源均可),便于擴展數顯表的應用范圍,也有利于數顯表出口到使用AC110V電源的國家和地區。
2、效率
與傳統的線性電源相比,數顯表開關電源的優勢在于效率高(此處的效率可以簡單的看作輸入功率與輸出功率之比),加之開關晶體管工作于開關狀態,損耗較小,發熱較低,不需要體積和重量非常大的散熱器,因此使用開關電源的數顯表體積較小、重量較輕。
3、開關電源的優缺點
開關電源的高轉換效率是其一大優點,而且因為開關電源工作頻率高,可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小,重量也會比較輕,這樣數顯表整機重量也就減輕了。
不過開關電源比較復雜,內部晶體管會頻繁切換,若切換電流尚加以處理,可能會產生噪聲及電磁干擾影響其他設備,而且若開關電源沒有特別設計,其電源功率因數可能不高。因此對數顯表開關電源的設計及要求更高。
數顯表的開關電源是經過特別設計的,兼顧到自身發熱、重量、功耗、噪聲和電磁干擾等諸多因素對儀表性能的影響,簡而言之數顯表的開關電源比線性電源要好。