电源转换_电源转换器

       感谢大家参与这个关于电源转换的问题集合。作为一个对此领域有一定了解的人，我将以客观和全面的方式回答每个问题，并分享一些相关的研究成果和学术观点。

1.电源转换是什么？

2.电能转化效率的意思

3.双电源自动切换开关分类及操作流程

4.用电源变换的方法求电流

5.电源的转换效率以及选择电源的问题

电源转换是什么？

       分类: 电脑/网络 >> 硬件

        问题描述:

        嵌入式系统课上听老师讲到电源转换，不明白什么意思．还有为什么要进行电源转换．请高手帮忙．谢谢．

        解析:

        为什么要进行电源转换？很简单，就是现有的电源不合适我们电源使用，所以要电源转换，电源转换的话，看看是怎么个转法了，通常都是AC转DC（也就是交流转直流），我们工用民用的电网都是交流电网，但我们的家用电器里面的元器件工作时要直流电，所以要进行转换。进行AC转DC。嵌入式的系统我也不懂，应该都是这类型的转换，有些小型设备还可能会用到DC转DC的（为了显示部分工作须要进行DC升压）。还有某些电器因某种须要会DC转AC的！重要是看什么方面应用了！

电能转化效率的意思

       不是的。转换效率是指电源的输出功率与实际消耗的输入功率之比。电源在工作的过程中会发热，这就会浪费掉一部分功率，浪费得越多，转换效率就越低，对于用户来说就是浪费的电钱越多。反之，转换效率越高，就能给用户节省更多的电费。

       转换效率和额定功率没什么关系，即使电源的转换效率低，电源该输出多少额定功率它仍然能输出多少。

       买电源尽量买转换效率高的，推荐通过80plus认证的产品，这个认证专门对转换效率作出了规定。

       我笑了，这么多人不懂什么是转换效率。百度百科上就有80plus的介绍，查都懒得查就来这里乱说。

双电源自动切换开关分类及操作流程

       一、什么是转换效率?

        为什么会有电源转换效率这个概念呢?这要先从电源的物理结构讲起。大家知道电源其实就是一个由变压器和交流/ 直流转换器以及相应稳压电路所组成的“综合变电器”。这个“综合变电器”里面包含两个主要部件—“变压器”和“电流转换器”，而这两个部件本身就存在着电能的消耗，它们附属的稳压电路自然也不例外，因此电源本身又是一个“耗电器”。输入电源的能量并不能100% 转化为供主机内各部件使用的有效能量，这样就出现了一个转换效率的问题。

        电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率× 100%

        原理就是这么简单，但是，有两点需要注意。

        1.不同的电源产品，其转换效率不同;

        2.同一电源产品，在不同的工作状态下，其转换效率也有变化。

        第一点很容易被人理解，因为不同的电源产品之间，它们内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同，再加上自身的功率本来就不相同，所以转换效率不同是理所当然的。但是为什么同一产品的转换效率也会变化呢?这就要先从电源的输出电压说起了:电源的输入电压是额定的220V，而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V 不同的规范，这就表示电源里至少拥有三种不同(“线圈缠比”、“磁感泄露率”不同)的变压器，由于三种变压器的功耗不尽相同，就意味着+12V、+5V 和+3.3V的电压输出其各自所对应的变压器转换效率亦不相同。

        一般而言，+12V 电压输出负责为CPU 以及硬盘和光驱的驱动马达供电，+5V 电压输出负责为硬盘和光驱的PCB 电路板供电，+3.3V 的电压输出则是为主板上的内存电路模块供电。当计算机处于不同工作状态时，各部件的使用频率和工作负荷会有所不同，导致不同电压输出回路的工作负荷浮动，所以在不同的工作状态下，电源转换效率也是变化的。

        通过上面的分析我们知道，电源自身功耗的浮动不是很大，而电源对外输出的浮动就比较大了，所以通常认为电源的输出负载越大，单位负载所“分摊”的电源自身功耗就越小，此时转换效率也就越高。

        二、电源规范对转换效率的要求

        小知识:转换效率与PFC 电路功率因数的区别最近有些电源标称自己的转换效率高达98%，但是仔细研究发现他们所谓的“转换效率”实际上是主动式PFC 电路的功率因数，这个因数表征的是有多少电能被电源利用了( 输入电源的实际能量/ 电网供给电源的能量)，对于主动式PFC 电路来讲，功率因数可以达到98% 甚至99% 的水平;而我们所谓的转换效率，应该是电源供给其他设备的能量/ 输入电源的能量，二者表征的对象是不一样的。

        以上就是电源转换效率的基本知识，下面，我们再来了解一下电源规范对转换效率的要求。最初，电源转换效率仅有60%左右;在Intel的ATX12V 1.3 电源规范中，规定电源的转换效率满载时不得小于68%;而在ATX 12V 2.01 中，对电源的转换效率提出了更高的要求—不得小于80%。

        因此在购买电源时，从它遵循的电源规范上大家就能大致了解其电源转换效率的高低。之所以前后两个电源规范对电源转换效率的规定有如此大的差别，原因有三:

        （一）、新的ATX 12V 2.01 规范基于新的电气制造技术，可以实现更高的转换效率;

        （二）、因为主机功耗大幅度增加，如果电源的转换效率不提高的话，那么整机的巨大功耗和发热量将严重影响到正常使用;

        （三）、更高的环保和节能要求。

        三、转换效率与我们的关系

        从电源规范对电源转换效率的严格要求，我们不难看出电源转换效率这个指标的重要意义。那转换效率是如何与我们每个人密切相关的呢?。就典型的ATX 12V 1.3 电源产品来说，其在实际工作中，转换效率大约在70%～75% 之间，也就意味着有25%～30% 的电能被转化为热量白白浪费掉了，以标称输入功率280W的电源产品为例，损耗功率约70W～84W，实际输出功率在200W 左右(刚好满足绝大多数PC的需要)。

        如果换作典型的ATX 12V 2.01 电源，由于转换效率提高到80%～85%，那么电功率的损耗只有15%～20%，因此只要输入功率为240W 的电源就可以达到200W 的实际输出功率。这样算来，二者的功耗相差40W 左右，对于一台每天工作10 小时的PC，一天下来可以节约0.4 度(千瓦时)电，一年下来就是146 度电，以每度电6 角钱计算，光一年节省的电费就是100 元。

        当然这不仅仅是为个人节省开支的问题，目前我国仍是以火力发电为主，节约用电的同时就是为环保作出了贡献;另一方面，电源转换效率的提高意味着电源自身发热量的减少，这样更有利于降低机箱内的温度。

用电源变换的方法求电流

       在我们的生活中经常会使用到双电源自动切换开关，例如电梯、消防、监控这类对我们生活安全十分重要的设施里面，在这里为大家介绍一下双电源自动切换开关的相关知识，希望能够对大家了解双电源自动切换开关有所帮助。

       双电源自动切换开关介绍：

       双电源自动切换开关是指：一种由微处理器控制，用于电网系统中网电与网电或网电与发电机电源启动切换的装置，可使电源连续源供电。系列双电源，当常用电突然故障或停电时，通过双电源切换开关，自动投入到备用电源上，（小负荷下备用电源也可由发电机供电，）使设备仍能正常运行。最常见的是电梯、消防、监控上、照明等。

       双电源自动切换开关分类及定义：

       PC级双电源：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的双电源

       双电源若选择不具有过电流脱扣器的负荷开关作为执行器则属于PC级自动转换开关。不具备保护功能，但其具备较高的耐受和接通能力，能够确保开关自身的安全，不因过载或短路等故障而损坏，在此情况下保证可靠的接通回路。

       CB级双电源：配备过电流脱扣器的双电源，它的主触头能够接通并用于分断短路电流

       双电源若选择具有过电流脱扣器的断路器作为执行器则属于CB级自动转换开关。具备选择性的保护功能，能对下端的负荷和电缆提供短路和过载保护；其接通和分断能力远大于使用接触器和继电器等其他元器件。

       双电源自动切换开关操作规流程：

       1、当因故停电，且在较短时间内无法恢复供电时，必须启用备用电源。步骤：

       ①切除市电供电各断路器（包括配电室控制柜各断路器，双电源切换箱市供电断电器），拉开双投防倒送开关至自备电源一侧，保持双电源切换箱内自备电供电断路器处于断开状态；

       ②启动备用电源（柴油发电机组），待机组运转正常时，顺序闭合发电机空气开关、自备电源控制柜内各断路器；

       ③逐个闭合电源切换箱内各备用电源断路器，向各负载送电；

       ④备用电源运行期间，操作值班人员不得离开发电机组，并根据负荷的变化及时调整电压、厂频率等，发现异常及时处理。

       2、市电恢复供电时，应及时做好电源转换工作，切断备用电源，恢复市电供电。步骤：

       ①按顺序逐个断开自备电源各断路器，顺序是：双电源切换箱自备电源断路器→自备电源配电柜各断路器→发电机总开关→将双投开关拨至市电供电一侧；

       ②按柴油机停机步骤停机；

       ③按顺序，从市电供电总开关至各分路开关逐个闭合各断路器，将双电源切换箱自市电供电断路器置于闭合位置。

       3、检查各仪表及指示灯指示是否正常，启动变压器内冷却风扇。

       以上就是关于双电源自动切换开关的相关介绍了，希望以上的内容可以帮助到大家！

电源的转换效率以及选择电源的问题

       直流电源有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流。

       单靠水位高低之差不能维持稳恒的水流，而借助于水泵持续地把水由低处送往高处就能维持一定的水位差而形成稳恒的水流。与此类似，单靠电荷所产生的静电场不能维持稳恒的电流，而借助于直流电源，就可以利用非静电作用（简称为“非静电力”）使正电荷由电位较低的负极处经电源内部返回到电位较高的正极处，以维持两个电极之间的电位差，从而形成稳恒的电流。因此，直流电源是一种能量转换装置，它把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动。

       直流电源中的非静电力是由负极指向正极的。当直流电源与外电路接通后，在电源外部（外电路），由于电场力的推动，形成由正极到负极的电流。而在电源内部（内电路），非静电力的作用则使电流由负极流到正极，从而使电荷的流动形成闭合的循环。

       表现电源本身的一个重要特征量是电源的电动势，它等于单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时非静电力所作的功。当电源给电路提供能量时，所供给的功率P等于电源的电动势E与电流I两者的乘积,P=E I。电源的另一个特征量是它的内电阻(简称内阻)R0，当通过电源的电流为I时,电源内部损耗的热功率（即单位时间内产生的焦耳热）等于R0I。

       当电源的正、负两极没有连通时,电源处于断路（开路）状态，这时电源两电极之间的电位差在量值上即等于电源的电动势。在断路状态下，不发生非电能与电能的相互转换。当把负载电阻接到电源的两极上以构成闭合回路时，通过电源内部的电流从负极流到正极，这时，电源所提供的功率E I等于输送到外电路的功率U I（U是电源正极与负极之间的电位差）与内电阻中损耗的热功率R0I之和，E I=U IR0I。于是，当电源向负载电阻提供功率时，电源两极间的电位差U=E-R0I。

       当用另一个电动势较大的电源接到电动势较小的电源上，正极接正极，负极接负极（例如用直流发电机对蓄电池组充电）时，在电动势较小的电源内部，电流是从它的正极流到负极的，这时，外界向电源输入电功率U I，它等于电源中单位时间内储存的能量E I与内电阻中损耗的热功率R0I之和，U I=E IR0I。于是，当外界向电源输入功率时，外界加到电源两极之间的电压应为U=ER0I。。

       三个问题分开回答：

       1、转换效率：例如你电源输入的电流是1A，但经过电源的处理和调整后，最后输出的可能就没有1A了。可能只有0.8A、或0.9A。这样我们就说此电源有80%或90%的转换效率。

       2、额定功率：比方讲，你主机所有硬件的功率相加，可能有500W。不过这并不意味着你就必须要配备500W或以上的电源。因为这些硬件功耗是按照满载算的。同时也不存在所有硬件都满载工作的可能。因此，只需配备主机硬件功率总和的60%-70%功率的电源，即可满足需要。

       电源一般会有个额定功率和峰值功率的区别，额定功率380-400W的电源，峰值功率已经接近或达到500W主机的功耗需要。前提是你买的电源必须是功率实标的。同时，如果条件允许，建议尽可能配备功率较大的电源。

       3、主动式、被动式PFC，主要不是省电问题。开关电源的工作方式对电网有不同程度的噪声和影响，PFC的主要作用是尽量减少这种影响。

       引用一下：

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       　主动PFC和被动PFC简介：

        传统的二极管整流电路会造成电网干扰，功率因数也很低，浪费电网容量。（但是并不浪费电能）为了解决这个问题，引入了PFC。简单说被动PFC是一个工频电感器，利用电感中电流不能突变的原理，可以大幅降低电网干扰，同时提升功率因数。

        被动PFC的优势是：电路简单，成本低，电磁干扰小。

        主动PFC其实也需要电感器：高频感应线圈，由大功率开关管控制，动态反馈跟踪，实现很高的功率因数。

        主动PFC的优势是：电压适应范围宽，功率因数高。功率因数和转换效率是两个不同的指标。功率因数是电路的参数，交流电路中的一个指标，和线路损耗有一定的关系。功率因数的范围是 0 1.0，1.0是最理想的，0在实际电路中其实不存在。供电局对这个指标比较重视，对于一般家用没有实际意义。转换效率 是关于能量转换的，直接决定电源的损耗大小。转换效率的范围是 0% 100%，100%是理想的状态，0%是最差劲的极端。这才是我们应该关心的，转换效率越低，电源损耗越大，浪费的电越多。功率因数不影响电表走字，0.1和1.0都是一样的走法。转换效率要影响电表走字，转换效率越低，损耗的电能越多，电表也会多走些。高功率因数，是在给供电局省钱。

        高转换效率，是在给自己省钱。

        主动PFC和电源转换效率并没有必然联系就目前市面上的产品来看，大部分高转换效率的电源都是主动PFC的，也同时拥有很高的功率因数。

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       所以，在非超大功率的场合下，纠结主动或被动PFC没必要。排除PC的使用时间和基本功耗不大等因素，两者其实相差不会太远。当然，条件允许，肯定是上主动PFC比较好。个人自由选择。

       4、每个品牌的电源产品，都有高中低端之分，是厂商自己有针对性地生产不同功能、不同要求的产品以适应市场需求。不能说某个品牌就一定好、某个品牌就一定不好。国产电源和其他产地的电源，都有口碑较好的产品。用家要看自己的需求和预算而定。

       好了，关于“电源转换”的讨论到此结束。希望大家能够更深入地了解“电源转换”，并从我的解答中获得一些启示。