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開關電源工作原理

開關電源的工作過程相當容易理解，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。加電檢測通電后觀察電源是否有燒保險及個別元件冒煙等現象，若有要及時切斷供電進行檢修。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。開關電源伯特圖脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓值。后這些交流波形經過整流濾波后就得到直流輸出電壓。控制器的主要目的是保持輸出電壓穩定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調節器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。開關電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應用場合下各有優點。

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開關電源的優勢

開關電源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如個人電腦，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。

開關電源的高轉換效率是其一大優點，而且因為開關電源工作頻率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。

若電源體積及重量是考慮重點時，開關電源比線性電源要好。不過開關電源比較復雜，內部晶體管會頻繁切換，若切換電流尚加以處理，可能會產生噪聲及電磁干擾影響其他設備，而且若開關電源沒有特別設計，其電源功率因數可能不高。

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開關電源的特點

為了適應用戶的需求,國內外各大開關電源制造商都致力于同步開發新型高智能化的元器件,特別是通過改善二次整流器件的損耗,并在功率鐵氧體(Mn-Zn)材料上加大科技,以提高在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁性能,同時SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展,在電路板兩面布置元器件,以確保開關電源的輕、小、薄。測量高壓濾波電容兩端有無300伏輸出，若無應重點查整流二極管、濾波電容等。因此直流開關電源的發展趨勢是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。

直流開關電源的缺點是存在較為嚴重的開關干擾,適應惡劣環境和突發故障的能力較弱。由于國內微電子技術、阻容器件生產技術以及磁性材料技術與一些技術先進國家還有一定的差距,因此直流開關電源的制作技術難度大、維修麻煩和造價成本較高。

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