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一文了解模拟、开关、数字电源的区别

Release time：2025-04-29

author：AMEYA360

source：网络

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　　在电源设计中我们如何选择电源模块，那么选择的前提是，我们得了解各种电源，了解各种电源的区别，那样我们才可以正确的选择电源模块。

一文了解模拟、开关、数字电源的区别

　　模拟电源介绍

　　模拟电源：即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现，线圈的匝数决定了两端的电压比，铁芯的作用是传递变化磁场，主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。

　　模拟电源的缺点：线圈、铁芯本身是导体，那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热(损耗)，所以变压器的效率很低，一般不会超过35%。

　　音响器材功放中变压器的应用：大功率功放需要变压器提供更多的功率输出，那么，只有通过线圈匝数的增加、铁芯体积的增大来实现，匝数和铁芯体积的增加就会加重其损耗。所以，大功率功放的变压器必须做的非常大，这样就会导致：笨重，发热量大。

　　开关电源介绍

　　开关电源：在电流进入变压器之前，通过晶体管的开关功能，将我们通常50HZ的电流频率提升到数万HZ，在这么高的频率下，磁场变化频率也达到几万HZ，那么，就可以减少线圈匝数、铁芯体积获得同样的电压转化比，由于线圈匝数、铁芯体积的减少，损耗大大降低，一般开关电源效率达到90%，而体积可以做的非常小，并且输出稳定，所以开关电源具有模拟电源难以达到的优点。

　　(开关电源也有自己的不足，如输出电压有纹波及开关噪声，线性电源是没有的)

　　音响器材-功放中开关电源的应用：开关电源的描述过程中已经表明开关电源的优势，所以即使是大功率功放，开关电源一样可以做的很精细、小巧。

　　数字电源介绍

　　在简单易用、参数变更要求不多的应用场合，模拟电源产品更具优势，因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现，而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中，数字电源则更有优势。此外，在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数，优化电源系统。通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。

　　在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数，优化电源系统。通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。

　　数字电源有用DSP控制的，还有用MCU控制的。相对来讲，DSP控制的电源采用数字滤波方式，较MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求、实时反应速度更快、电源稳压性能更好。

　　数字电源有什么好处

　　首先它是可编程的，比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现。另外，数字电源具有高性能和高可靠性，非常灵活。

　　干扰：单片机中数字和模拟之间，因为数字信号是频谱很宽的脉冲信号，因此主要是数字部分对模拟部分的干扰很强;不仅一般都采用数字电源和模拟电源分开、二者之间用滤波器连接，在一些要求较高的场合，例如某些单片机内部的 AD 转换器进行 AD 转换时，常常要让数字部分进入休眠状态，绝大部分数字逻辑停止工作，以防止它们对模拟部分形成干扰。如果干扰严重，甚至可以分别用两个电源，一般用电感和电容隔离就行了。也可以将整个板子上数字和模拟部分的电源分别联在一起，用分别的通路直接接到电源滤波电容的焊点上。如果对抗干扰要求不高，也可以随便接在一起。

　　温馨提示

　　(1)如果不使用芯片的 A/D 或者 D/A 功能，可以不区分数字电源和模拟电源。(2)如果使用了 A/D 或者 D/A，还需考虑参考电源设计。

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行业新闻

一文了解电源管理集成电路损坏的原因

　　电源管理集成电路(简称PMIC)是现代电子设备中不可或缺的组件，负责有效地管理电源分配、调节和监测。尽管PMIC设计得越来越先进，但在实际使用中，仍然可能因各种原因导致其损坏。以下是一些容易造成电源管理IC损坏的因素，希望对你有所帮助。　　1.电源过压　　定义　　电源过压是指输入电压超出PMIC的额定范围。这种情况通常发生在电源故障、瞬态浪涌或不当使用电源适配器时。影响　　绝缘击穿：过高的电压可能导致PMIC内部绝缘材料击穿，导致电路短路或永久性损坏。　　热损坏：过压条件下，PMIC内部会产生更多热量，可能导致过热并损坏组件。　　2.过载和短路　　定义　　过载指的是PMIC输出端口连接到超出其额定电流的负载，而短路则是电源输出端直接连接到接地，形成极低的电阻路径。　　影响　　高电流损伤：持续的过载会导致PMIC超出其设计能力，导致内部元器件发热及损坏。　　瞬间短路损坏：短路会瞬间产生大量电流，可能导致PMIC内部的融化和烧坏。　　3.温度过高　　定义　　PMIC在工作时产生热量，若环境温度过高或散热不良，会导致其温度超出设计极限。　　影响　　热失效：高温会使得PMIC的材料和连接结构发生变化，短时间内可能导致工作失效。　　加速老化：持续高温会加速半导体材料的老化，导致性能下降或完全失效。　　4.静电放电(ESD)　　定义　　静电放电是由于静电积聚并突然释放所致，PMIC在没有有效防护的情况下容易受到损坏。　　影响　　瞬时击穿：静电放电会在非常短的时间内施加高电压，可能导致PMIC中的绝缘层击穿或相邻电路损坏。　　性能劣化：即使没有立即致命的损坏，静电也可能导致PMIC工作性能的长期下降。　　5.反向电压　　定义　　反向电压是指电流按相反方向流动，这通常发生在电源接反或电池安装错误时。　　影响　　损坏内部电路：反向电压可能导致PMIC内部电路的失效，进而导致整体电源管理功能失常。　　长期效果：即使短时间的反向电压也可能导致潜在的长期损伤，从而降低PMIC的可靠性。　　6.设计错误与不当使用　　定义　　设计错误包括布线不当、缺乏必要的保护电路，以及忽视PMIC的电气特性。人为错误也可能导致不当连接或操作。　　影响　　识别失误：设计中如果忽略了输入和输出阻抗匹配，可能导致信号反射和过载。　　不稳定性：缺乏适当保护电路(如过压、过流和过温传感器)可能导致设备在异常条件下运行，影响功率管理的安全性。　　总结来说，电源管理IC在电子系统中发挥着关键作用，但其损坏可能会导致整个系统的故障。了解并预防潜在的损坏原因，包括电源过压、过载、温度过高、静电放电、反向电压及设计错误，将有助于提高PMIC的可靠性和耐用性。在设计和测试阶段考虑这些因素，对于确保电源管理IC的稳定性和性能至关重要。

2025-04-27 11:14 reading：180

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