電源在我們的生活中具有非常重要的作用。可以說很多的開關組成了我們生活的很多系統(tǒng)，保持著我們生活的有序進行。電源有非常多的類型，其中有一種電源叫做開關電源，那么開關電源究竟是什么呢?下面我們就來了解一下。
開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關電源產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫(yī)療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈帶，電腦機箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領域。
現(xiàn)代開關電源有兩種：一種是直流開關電源;另一種是交流開關電源。
這里主要介紹的只是直流開關電源，其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源(粗電)，如市電電源或蓄電池電源，轉(zhuǎn)換成滿足設備要求的質(zhì)量較高的直流電壓(精電)。直流開關電源的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器。因此直流開關電源的分類是依賴DC/DC轉(zhuǎn)換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的，DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直 流開關電源的分類。
直流DC/DC轉(zhuǎn)換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器;另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式DC/DC轉(zhuǎn)換器。
隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以按有源功率器件的個數(shù)來分類。單管的DC/DC轉(zhuǎn)換器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)兩種。雙管DC/DC轉(zhuǎn)換器 有雙管正激式(DoubleTransistor Forward Converter)，雙管反激式(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter) 和半橋式(Half-Bridge Converter)四種。四管DC/DC轉(zhuǎn)換器就是全橋DC/DC轉(zhuǎn)換器(Full-Bridge Converter)。
非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器，按有源功率器件的個數(shù)，可以分為單管、雙管和四管三類。
單管DC/DC轉(zhuǎn)換器共有六種，即降壓式(Buck)DC/DC轉(zhuǎn)換器 ，升壓式(Boost)DC/DC轉(zhuǎn)換器、升壓降壓式(Buck Boost)DC/DC轉(zhuǎn)換器、Cuk DC/DC轉(zhuǎn)換器、Zeta DC/DC轉(zhuǎn)換器和SEPIC DC/DC轉(zhuǎn)換器。在這六種 單管DC/DC轉(zhuǎn)換器中，Buck和Boost式DC/DC轉(zhuǎn)換器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC轉(zhuǎn)換器是從中派生出來的。雙管DC/DC轉(zhuǎn)換 器有雙管串接的升壓式(Buck-Boost)DC/DC轉(zhuǎn)換器。四管DC/DC轉(zhuǎn)換器常用的是全橋DC/DC轉(zhuǎn)換器(Full-Bridge Converter)。
隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器在實現(xiàn)輸出與輸入電氣隔離時，通常采用變壓器來實現(xiàn)，由于變壓器具有變壓的功能，所以有利于擴大轉(zhuǎn)換器的輸出應用 范圍，也便于實現(xiàn)不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。
在功率開關管的電壓和電流定額相同時，轉(zhuǎn)換器的輸出功率通常與所用開關管的數(shù)量成正比。所以開關管數(shù)越多，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出功率越大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。
非隔離式轉(zhuǎn)換器與隔離式轉(zhuǎn)換器的組合，可以得到單個轉(zhuǎn)換器所不具備的一些特性。
按能量的傳輸來分，DC/DC轉(zhuǎn)換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉(zhuǎn)換器，既可以從電源側(cè)向負載側(cè)傳輸功率，也可 以從負載側(cè)向電源側(cè)傳輸功率。
DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以分為自激式和他控式。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號實現(xiàn)開關管自持周期性開關的轉(zhuǎn)換器，叫做自激式轉(zhuǎn)換器，如洛耶爾 (Royer)轉(zhuǎn)換器就是一種典型的推挽自激式轉(zhuǎn)換器。他控式DC/DC轉(zhuǎn)換器中的開關器件控制信號，是由外部專門的控制電路產(chǎn)生的。
按照開關管的開關條件，DC/DC轉(zhuǎn)換器又可以分為硬開關(Hard Switching)
和軟開關(Soft Switching)兩種。硬開關DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關器件 是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關斷電路的，因此在開通或關斷過程中將會產(chǎn)生較大的交疊損耗，即所謂的開關損耗(Switching loss)。當轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)一定時開關損耗也是一定的，而且開關頻率越高，開關損耗越大，同時在開關過程中還會激起電路分布電感和寄生 電容的振蕩，帶來附加損耗，因此，硬開關DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關頻率不能太高。軟開關DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關管，在開通或關斷過程中，或是加于 其上的電壓為零，即零電壓開關(Zero-Voltage-Switching，ZVS)，或是通過開關管的電流為零，即零電流開關(Zero-Current·Switching，ZCS)。這種軟開關方式可以顯著地減小開關損耗，以及開關過程中激起的振蕩，使開關頻率可以大幅度提高，為轉(zhuǎn)換器的小型化和模塊化創(chuàng)造 了條件。功率場效應管(MOSFET)是應用較多的開關器件，它有較高的開關速度，但同時也有較大的寄生電容。它關斷時，在外電壓的作用下， 其寄生電容充滿電，如果在其開通前不將這一部分電荷放掉，則將消耗于器件內(nèi)部，這就是容性開通損耗。為了減小或消除這種損耗，功率場 效應管宜采用零電壓開通方式(ZVS)。絕緣柵雙極性晶體管(Insu1ated Gate Bipo1ar tansistor，IGBT)是一種復合開關器件，關斷時的電流拖 尾會導致較大的關斷損耗，如果在關斷前使流過它的電流降到零，則可以顯著地降低開關損耗，因此IGBT宜采用零電流(ZCS)關斷方式。IGBT在 零電壓條件下關斷，同樣也能減小關斷損耗，但是MOSFET在零電流條件下開通時，并不能減小容性開通損耗。諧振轉(zhuǎn)換器(ResonantConverter ，RC)、準諧振轉(zhuǎn)換器(Qunsi-Tesonant Converter，QRC)、多諧振轉(zhuǎn)換器(Mu1ti-ResonantConverter，MRC)、零電壓開關PWM轉(zhuǎn)換器(ZVS PWM Converter)、零電流開關PWM轉(zhuǎn)換器(ZCS PWM Converter)、零電壓轉(zhuǎn)換(Zero-Vo1tage-Transition，ZVT)PWM轉(zhuǎn)換器和零電流轉(zhuǎn)換(Zero- Vo1tage-Transition，ZVT)PWM轉(zhuǎn)換器等，均屬于軟開關直流轉(zhuǎn)換器。電力電子開關器件和零開關轉(zhuǎn)換器技術的發(fā)展，促使了高頻開關電源的發(fā)展。
綜上所述，大家都知道平常電源的輸出電壓不均衡是讓我們非常頭疼的一個問題。但是開關電源就通過了自身特殊的運轉(zhuǎn)模式，非常好的解決了這個問題。開關電源對于我們的生活便利具有非常積極的意義，在很多領域也開始普及起來。
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