開關電源知多少

　　開關電源可以通過高頻開關模式很好的解決這一問題。對于高頻開關電源而言，AC輸入電壓可以在進入變壓器之前升壓（升壓前一般是50-60 KHz）。隨著輸入電壓的升高，變壓器以及電容等元器件的個頭就不用像線性電源那么的大。這種高頻開關電源正是我們的個人PC以及像VCR錄像機這樣的設 備所需要的。需要說明的是，我們經常所說的“開關電源”其實是“高頻開關電源”的縮寫形式，和電源本身的關閉和開啟式沒有任何關系的。

　　事實上，終端用戶的PC的電源采用的是一種更為優化的方案：閉回路系統（closed loop system）——負責控制開關管的電路，從電源的輸出獲得反饋信號，然后根據PC的功耗來增加或者降低某一周期內的電壓的頻率以便能夠適應電源的變壓器 （這個方法稱作PWM，Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制）。所以說，開關電源可以根據與之相連的耗電設備的功耗的大小來自我調整，從而可以讓變壓器以及其他的元器件帶走更少 量的能量，而且降低發熱量。

　　反觀線性電源，它的設計理念就是功率至上，即便負載電路并不需要很大電流。這樣做的后果就是所有元件即便非必要的時候也工作在滿負荷下，結果產生高很多的熱量。

　　開關電源的工作原理

　　開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。開關元件以一定的時間間隔重復地接通和斷開，在開關無件接通時輸入電源Vi通過開關S和濾波電路向負載RL提供能量，當開關S斷開時，電路中的儲能裝置（L1、C2、二極管D組成的電路）向負載RL釋放在開關接通時所儲存的能量，使負載得到連續而穩定的能量。

　　VO=TON/T*Vi

　　VO 為負載兩端的電壓平均值

　　TON 為開關每次接通的時間

　　T 為開關通斷的工作周期

　　由式可知，改變開關接通時間和工作周期的比例，VO間電壓平均值也隨之改變，因此，隨著負載及輸入電源電壓的變化自動調整TON和T的比例便使輸出電壓VO維持不變。改變接通時間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比，這種方法稱為“時間比率控制”（TimeRationControl，縮寫為TRC）。

　　按TRC控制原理，有三種方式：

　　1. 脈沖寬度調制（PulseWithModulation，縮寫為PWM）

　　開關周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。

　　2. 脈沖頻率調制（PulseFrequencyModulation，縮寫為PFM）

　　導通脈沖寬度恒定，通過改變開關工作頻率來改變占空比的方式。

　　3. 混合調制

　　導通脈沖寬度和開關工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合。