什么是開關電源？開關電源工作原理是什么？ _知識百科

開關電源在生產生活中廣泛使用，是電子設計中重要的一環，開關電源小型、輕量、效率高，但是關于開關電源大家是否真正了解呢？本文將從開關電源的含義、開關電源的工作原理等方面為大家具體介紹，幫助大家更好的理解開關電源。一、什么是開關電源
開關電源就是利用電子開關器件(如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等) ，通過控制電路，使電子開關器件不停地“接通”和“關斷” ，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制，從而實現DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調和自動穩壓。
開關電源是相對線性電源來說的。他輸入端直接將交流電整流變成直流電，再在高頻震蕩電路的作用下，用開關管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。在電感（高頻變壓器）的幫助下，輸出穩定的低壓直流電。由于變壓器的磁芯大小與他的工作頻率的平方成反比，頻率越高鐵心越小。這樣就可以大大減小變壓器，使電源減輕重量和體積。而且由于它直接控制直流，使這種電源的效率比線性電源高很多。這樣就節省了能源，因此它受到人們的青睞。但它也有缺點，開關電源電路復雜，維修困難，對電路的污染嚴重。電源噪聲大，不適合用于某些低噪聲電路。
線性電源（Liner power supply）是先將交流電經過變壓器降低電壓幅值，再經過整流電路整流后，得到脈沖直流電，后經濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要達到高精度的直流電壓，必須經過穩壓電路進行穩壓。
二、開關電源的工作原理
開關電源的工作過程是很容易理解的，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是， PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態，在這兩種狀態中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導通時，電壓低，電流大;關斷時，電壓高，電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。
與線性電源相比， PWM開關電源更為有效的工作過程是通過“斬波” ，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。
三、開關電源的優缺點：
開關電源的主要優點：體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的20～30%）、效率高（一般為60～70% ，而線性電源只有30～40%）、自身抗干擾性強、輸出電壓范圍寬、模塊化。
開關電源的主要缺點：由于逆變電路中會產生高頻電壓，對周圍設備有一定的干擾。需要良好的屏蔽及接地。
交流電經過整流，可以得到直流電。但是，由于交流電壓及負載電流的變化，整流后得到的直流電壓通常會造成20%到40%的電壓變化。為了得到穩定的直流電壓，必須采用穩壓電路來實現穩壓。按照實現方法的不同，穩壓電源可分為三種：線性穩壓電源、相控穩壓電源、開關穩壓電源。其中開關電源代表低碳環保和先進電源的發展趨勢。
四、開關電源選擇時的注意事項
（1) 選用合適的輸入電壓規格;
（2) 選擇合適的功率。為了使電源的壽命增長，可選用多30%輸出功率額定的機種。
（3) 考慮負載特性。如果負載是馬達、燈泡或電容性負載，當開機瞬間時電流較大，應選用合適電源以免過載。如果負載是馬達時應考慮停機時電壓倒灌。
（4) 此外尚需考慮電源的工作環境溫度，及有無額外的輔助散熱設備，在過高的環溫電源需減額輸出。環溫對輸出功率的減額曲線。
（5) 根據應用所需選擇各項功能：
保護功能：過電壓保護(OVP)、過溫度保護(OTP)、過負載保護(OLP)等。
應用功能：信號功能(供電正常、供電失效)、遙控功能、遙測功能、并聯功能等。
特殊功能：功因矯正(PFC)、不斷電(UPS)
【什么是開關電源？開關電源工作原理是什么？】選擇所需符合的安規及電磁兼容(EMC)認證。