开关电源的定义
开关电源是一种使用现代电力电子技术来控制开关时间比以保持稳定输出电压的电源。 开关电源通常由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。 随着电力电子技术的发展与创新,开关电源技术也在不断创新。 目前,开关电源由于其体积小,重量轻和效率高而被广泛用于几乎所有电子设备中。 它是当今电子信息产业快速发展必不可少的电源方法。


开关电源的工作原理
您对PC电源了解多少?
个人PC使用的电源基于称为“开关模式”的技术,因此我们经常将个人PC电源称为开关模式电源(SMPS),它也有一个别名DC-DC转换器。 在本文中,我们将说明开关电源的工作模式和原理,开关电源内部组件的介绍以及这些组件的功能。
●您对线性电源了解多少
当前有两种主要类型的电源:线性电源(线性)和开关电源(开关)。 线性电源的工作原理是通过变压器(例如12V)将127 V或220 V主电源转换为低压电源,转换后的低压电源仍为交流电源。 将低压交流电转换为脉动电压(与图1和2中的“ 3”匹配); 下一步是通过电容器对脉动电压进行滤波,然后将滤波后的低压交流电转换为直流直流电(参见图1和2)“ 4”匹配); 此时获得的低压直流电流仍然不够纯净,并且会有一定的波动(这种电压波动就是我们经常说的波纹),因此您需要使用稳压二极管或稳压电路来实现。 正确的。 最后,我们可以获得纯低压直流输出(图1和2中带有“ 5”),什么是开关电源?

尽管线性电源非常适合为低功率设备(如无绳电话,PlayStaTIon / Wii / Xbox和其他游戏机)供电,但对于大功率设备,线性电源将为空。
对于线性电源,内部电容器和变压器的尺寸与交流电源的频率成反比:也就是说,如果输入电源的频率较低,则线性电源需要较大的电容器和变压器,反之, 反之亦然。 由于当前使用的交流市电频率为60 Hz(在某些国家/地区为50 Hz),这是一个相对较低的频率,因此其变压器和电容器将相对较大。 另外,交流电源的浪涌越大,线性电源变压器的尺寸越大。
从上面可以看出,对于个人PC领域,制造线性电源将是一个疯狂的举动,因为它将变得非常庞大和笨重。 因此,个人PC用户不适合使用线性电源。
●您对开关电源了解多少
开关电源可以通过高频开关模式解决此问题。 对于高频开关电源,可以在进入变压器之前先增加交流输入电压(通常先增加50-60 KHz)。 随着输入电压的增加,变压器和电容器的尺寸不必与线性电源一样大。 高频开关电源正是我们的个人PC和VCR记录器所需要的。 应该注意的是,我们通常所说的“开关电源”实际上是“高频开关电源”的缩写形式,与电源开关的类型无关。
实际上,最终用户PC的电源使用了更优化的解决方案:闭环系统(闭环系统)-负责控制开关管的电路,从电源输出中获取反馈信号,然后增加或减少 一定时间内的电压频率适合于电源变压器(此方法称为PWM,脉冲宽度调制,脉冲宽度调制)。 因此,可以根据所连接的耗电设备的功耗来调节开关电源,从而使变压器和其他部件消耗更少的能量并减少热量的产生。
在整个线性电源中,即使负载电路不需要大量电流,其设计理念仍以功率为导向。 这样的结果是,即使没有必要,所有组件也都在满负载下工作,从而产生了更高的热量。
开关电源的PWM反馈机制。 图3描绘了一种不带PFC(功率因数校正)电路的廉价电源,图4描绘了采用有源PFC设计的中高端电源。