开关电源（开关电源的基本工作原理框图）

什么是开关电源？

开关电源是一种利用现代电力电子技术控制开关的时间比以维持稳定输出电压的电源。开关电源一般由脉宽调制(PWM)控制IC和MOSFET组成。与线性电源相比，开关电源的成本随着输出功率的增加而增加，但两者的增长速度不同。在某个输出功率点，线性电源的成本高于开关电源的成本，称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，开关电源技术也在不断创新，这种成本反转点越来越向低输出功率端移动，为开关电源提供了广阔的发展空间。高频开关电源是其发展方向。高频开关电源使其体积更小，应用更广泛，特别是在高科技领域，促进了高科技产品的小型化和便携化。此外，开关电源的开发和应用对节能、节约资源和保护环境具有重要意义。电源中使用的电力电子器件主要是二极管、IGBT和MOSFET。可控硅广泛应用于开关电源的输入整流电路和软启动电路中。GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。

开关电源有什么作用？

电源的功能是保持电子开关设备“开”和“关”。电源使用电子开关器件(如晶体管、场效应晶体管、晶闸管等。)通过控制电路使电子开关器件不断“导通”和“关断”，使电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/交流、DC/DC电压转换、输出电压可调和自动稳压。根据电路中开关器件的连接方式，开关电源大致可以分为串联开关电源、并联开关电源和变压器式开关电源三大类。其中，变压器开关电源(以下简称变压器开关电源)又可进一步分为推挽式、半桥式、全桥式等。根据变压器的励磁和输出电压的相位，可分为正激式、反激式、单激式和双激式。如果按用途分，还可以分成更多类型。电源一般有三种工作模式：定频变脉宽模式、定频变脉宽模式和变频变脉宽模式。前者工作模式多用于DC/交流逆变电源或DC/DC电压转换；后两种工作模式多用于开关电源。此外，开关电源的输出电压还有三种工作模式：直接输出电压模式、平均输出电压模式和幅度输出电压模式。同样，前一种工作模式多用于DC/交流逆变电源或DC/DC电压转换；后两种工作模式多用于开关电源。

开关电源的作用

开关的作用是将某一电平的电压通过不同的结构转换成用户需要的电流或电压。电源使用的开关晶体管在全开模式(饱和区)和全闭模式(截止区)之间切换，这两种模式都具有低功耗的特点。开关之间的切换会有很高的耗散，但是时间很短，所以比较节能，产生的废热也比较少。开关本身不会消耗电能。开关电源的转换效率高是其优点之一，而且由于开关电源工作频率高，可以使用体积小、重量轻的变压器，所以开关电源会比线性电源体积小、重量轻。扩展数据原理开关电源采用脉宽调制原理。控制方式是控制逆变电路开关器件的通断，使输出端得到一系列等幅的脉冲，这些脉冲可以用来代替正弦波或所需波形。在输出波形的半个周期中，产生多个脉冲，使得每个脉冲的等效电压是正弦的，并且获得的输出是平滑的，具有较少的低次谐波。按照一定的规律调制脉宽，不仅可以改变逆变电路的输出电压，还可以改变输出频率。参考资料来源：百度百科-开关电源参考资料来源：百度百科-脉宽调制