完善资料让更多小伙伴认识你，还能领取20积分哦，立即完善>
标签 > smps
开关电源（英文简写：smps），又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置。本文详细介绍了smps的工作原理，smps的应用技术等内容。
开关电源（英文：Switching Mode Power Supply），又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。
SMPS，即Switch Mode Power Supply，指开关模式电源。
稳压电源的基本原理
可以把稳压电源想象成为如下的一种情形：当试图从一个直径较大的自来水管中取出连续不断的且较小的水流时，可以采用两种策略：一种是使用一个转接阀门，并将阀门开启在较小位置，这就是线性电源的工作原理。（可以将阀门看作晶体管）线性电源的电压调整晶体管上承受着很大的“压力”（具体的表现是转换为热能的形式散耗）；或者，可以改进一下，让大水管的水流到一个比较大的“水桶”里，小水管连接到这个水桶上取水，接着，需要做的就是断续的打开/关闭大水管上的阀门，保证水桶内的水既不会完全没有，也不会因为太多而溢出——开关电源的基本原理就是如此。
开关电源（英文：Switching Mode Power Supply），又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。
SMPS，即Switch Mode Power Supply，指开关模式电源。
稳压电源的基本原理
可以把稳压电源想象成为如下的一种情形：当试图从一个直径较大的自来水管中取出连续不断的且较小的水流时，可以采用两种策略：一种是使用一个转接阀门，并将阀门开启在较小位置，这就是线性电源的工作原理。（可以将阀门看作晶体管）线性电源的电压调整晶体管上承受着很大的“压力”（具体的表现是转换为热能的形式散耗）；或者，可以改进一下，让大水管的水流到一个比较大的“水桶”里，小水管连接到这个水桶上取水，接着，需要做的就是断续的打开/关闭大水管上的阀门，保证水桶内的水既不会完全没有，也不会因为太多而溢出——开关电源的基本原理就是如此。
与线性电源的比较
与传统的线性电源相比，开关电源的优势在于效率高（此处的效率可以简单的看作输入功率与输出功率之比），加之开关晶体管工作于开关状态，损耗较小，发热较低，不需要体积/重量非常大的散热器，因此体积较小、重量较轻。但开关电源工作时，由于频率较高，会对电网及周围设备造成干扰，因此，必须妥善的处理此问题。
线性电源的优势在于结构相对简单，可靠性相对较高，电流纹波率可以很容易的做到比较低，维修也较为方便。
实际上，现代的电路中，开关电源电路和线性电源电路在大多数情况下，是组合使用的——使用开关电源进行初步的变换，给纹波、精度要求不高的电路使用；同时，使用低压差线性电源电路（LDO）获取精密的、低纹波（噪声）的电压供诸如运算放大器（OP-AMP），模数转换器（A/DConverter）使用。
类型及拓扑
开关电源的拓扑指开关电源电路的构成形式。一般是根据输出地线与输入地线有无电气隔离，分为隔离及非隔离变换器。非隔离即输入端与输出端相通，没有隔离措施，常见的DC/DC变换器大多是这种类型。所谓隔离是指输入端与输出端在电路上不是直接联通的，使用隔离变压器通过电磁变换方式进行能量传递，输入端和输出端之间是完全电气隔离的。通常来说，为了保护使用者的人身安全，使用主要供电（市电）或输入电压高于安全电压（目前公认是36伏特）的开关电源必须是隔离式。
非隔离型拓扑
非隔离式变换器是最为简单的交换式电源结构，它们的电源变换方式为“直流-直流”变换。根据电压变换类型，分为三种基本类型：升压斩波器（BoostChopper，又称Boost变换器，BoostConverter）、降压斩波器（BuckChopper，又称Buck变换器，BuckConverter）以及降压-升压斩波器（Buck-BoostChopper，又称Buck-Boost变换器，Buck-BoostConverter），它们的结构都非常相似，输入、输出和地都会在一点上交汇，都使用电感器作能量存储之用，它们之间的主要区别在于电感器的连接方式，若电感器放置于电路的输出端，则为降压斩波拓扑；电感器放置于电路的输入端，则是升压斩波拓扑。当电感器连接到地时，就是降压-升压斩波拓扑。由于结构的相似性，因此往往简单改变这些电路拓扑中一些元器件的连接或是改变输入极性，可成为另一种变换器拓扑，比如一个12V输入、5V输出的降压斩波器可以将原输出接地并从接地端引出新的输出端获得一个7V输入、-5V输出的降压-升压斩波器。
由降压-升压斩波电路，还衍生出升降压斩波电路、Cuk、SEPIC以及ZETA等多种非隔离型直流-直流变换电路，SEPIC变换器和ZETA变换器都是Ćuk变换器的小幅重排版。实际使用中根据负载需要，基本升压斩波电路以及基本降压斩波电路的组合，可构成复合斩波器。对结构相同的基本斩波电路，可构成多相多重斩波器，以满足负载对电源更高的稳定性和效能。近年来还出现一种只利用电容器作储能元件的电荷泵变换器电路。另有中性点拓扑结构用于电源供应器以及有源滤波器上。
在脉冲占空比极短时，开关器件的效率会下降。如果需要更高数值的电压变换，那样就需要用到带变压器的隔离型拓扑了。
隔离型拓扑
所有的隔离式拓扑都包含一个变压器，通过调整变压器的匝数比可获得更高或更低或是负电位的输出电压。在一些拓扑结构里，可在变压器上绕上多重绕组以便输出多种电压值。一些变换器还会利用变压器充当储能器件，而其它的变换器仍需要独立的电感器。它们的电源变换方式均为“直流-交流-直流”变换。
准谐振零电流/零电压开关
在准谐振零电流/零电压开关（quasi-resonantzero-current/zero-voltageswitch，ZCS/ZVS）将电能拆分为一定大小的“封包”形式输出，开关的开通和关断发生在零电流点和零电压点，而形成一个无损耗开关。准谐振开关，也称作“谷值开关”，可从以下两方面降低电磁干扰：
当电压值降到最低值（于谷值时）使双极型开关器件开关动作以将硬开关效应产生的电磁干扰降到最低。
当检测到谷值时，使开关动作，而非是通过固定的周期/频率触发开关器件，引入了将射频发射频谱分离的自然频率抖动来降低整体的电磁辐射。
HF-SMPS和FT-SMPS是什么意思
HF-SMPS——高频率开关电源系统
FT-SMPS——快瞬变开关电源系统
开关电源（SMPS）有许多可能的拓扑结构，但对于负载低于150W的电路，最受欢迎的是反激式转换器。有些估计甚至表明高达75％的离线电源使用反激式拓扑。 ...
本文展示了如何实现非线性模型以及如何将它们扩展到任何电路。模拟变压器的真实特性在开关模式电源 （SMPS） 的设计中至关重要。提供了实际示例，以及复制所...
本设计说明介绍了VIPerPlus系列AC-DC转换器IC中实现的可用于降低家用电器待机功耗的功率管理技术。通过使用VIPerPlus转换器，家电开关电...
01、样机介绍 该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围，输出功率24W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了思睿达的TT5259。 TT5259 ...
高压差分探头在匹配差分输入之前使用高衰减来测量高压。如图 3 所示，电阻器 R1 和 R2 会形成一个补偿衰减器，而电阻器 R3 和 R4 又会形成另一...
1、样机介绍 该 测试 报告是基于一个能适用于宽输入电压范围，输出功率36W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了思睿达的TT6855。 TT6855_1...
上式给出了SMPS 中MOSFET 传导损耗的近似值，但它只作为电路损耗的估算值，因为电流线性上升时所产生的功耗大于由平均电流计算得到的功耗。对于“峰值...
今天的商业、工业、零售甚至是家庭环境使用的电子设备越来越多，如个人电脑、显示器、服务器和复印机等，这些通常都由开关电源 (SMPS) 供电。如果设计不当...
开关模式电源（SMPS）产生的EMI辐射频谱是由许多参数组成的函数，包括热回路大小、开关速度（压摆率）和频率、输入和输出滤波、屏蔽、布局和接地。
为了检查电源反馈环路带宽和稳定性，环路波特图 广泛用于提供准确和量化的环路性能值。 本文将回顾循环稳定性的关键概念和重要性， 从奈奎斯特图准则到波特图。...
摘 要： 本文提出了一种新型可控间歇模式解决方案，它可以获得极低的功耗，并且提供波动非常小的稳定电源输出。利用这种新控制方案，可使开关电源(SM...
能量转换系统必定存在能耗，虽然实际应用中无法获得100%的转换效率，但是，一个高质量的电源效率可以达到非常高的水平，效率接近95%。绝大多数电源IC 的...
准谐振SMPS控制器L6565功能原理及应用 1概述 ST公司在近期推出的L6565单片IC，是适用于准谐振（QR）零电压开关（...
支持功率因数校正和反激拓扑的新型950 V CoolMOS P7超结MOSFET器件
更高密度的低功率SMPS设计需要越来越多的高压MOSFET器件。英飞凌科技股份公司（FSE： IFX / OTCQX： IFNNY）推出CoolMOS™...
意法半导体的三相工业辅助SMPS同样不容小觑，它具有卓越性能，在工业领域广泛使用，并提供高性能解决方案。
今天的家用电器通常需要嵌入式电源，实现增强的电子控制和用户界面。 Dialog高度集成的SMPS嵌入式电源解决方案结合了最高的效率、最低的成本、和先进的...
我使用Rusia Electric软件之一的SprintLayout设计PCB，并将其打印到日历纸上。我总是使用日历纸来打印PCB，因为它便宜且质量好
为保证在可接受的折衷方案下达到最佳效率，验证和检定开关电源（SMPS）的设计是十分重要的。可通过下列方式完成：测定开关功率损耗和磁功率损耗来确定电源效率...
第五代准谐振反激式控制器和集成功率IC CoolSET™产品系列
2017年4月17日，英飞凌科技股份公司（FSE： IFX / OTCQX： IFNNY）推出第五代独立准谐振反激式控制器和集成功率IC CoolSET...
高频下可供选择的铁氧体材料是很有限的，如TDK公司的PC40、PC50材料，SIEMENS公司的N87、N49、N59材料，及其他正在研制的高频功率铁氧体
换一批
编辑推荐厂商产品技术软件/工具OS/语言教程专题
| 电机控制 | DSP | 氮化镓 | 功率放大器 | ChatGPT | 自动驾驶 | TI | 瑞萨电子 |
| BLDC | PLC | 碳化硅 | 二极管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
| 无刷电机 | FOC | IGBT | 逆变器 | 文心一言 | 5G | 英飞凌 | 罗姆 |
| 直流电机 | PID | MOSFET | 传感器 | 人工智能 | 物联网 | NXP | 赛灵思 |
| 步进电机 | SPWM | 充电桩 | IPM | 机器视觉 | 无人机 | 三菱电机 | ST |
| 伺服电机 | SVPWM | 光伏发电 | UPS | AR | 智能电网 | 国民技术 | Microchip |
| 开关电源 | 步进电机 | 无线充电 | LabVIEW | EMC | PLC | OLED | 单片机 |
| 5G | m2m | DSP | MCU | ASIC | CPU | ROM | DRAM |
| NB-IoT | LoRa | Zigbee | NFC | 蓝牙 | RFID | Wi-Fi | SIGFOX |
| Type-C | USB | 以太网 | 仿真器 | RISC | RAM | 寄存器 | GPU |
| 语音识别 | 万用表 | CPLD | 耦合 | 电路仿真 | 电容滤波 | 保护电路 | 看门狗 |
| CAN | CSI | DSI | DVI | Ethernet | HDMI | I2C | RS-485 |
| SDI | nas | DMA | HomeKit | 阈值电压 | UART | 机器学习 | TensorFlow |
| Arduino | BeagleBone | 树莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
| 示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
| OrCAD | Cadence | AutoCAD | 华秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
| C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
| Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
| DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |
关注我们的微信
下载发烧友APP
电子发烧友观察
版权所有 © 湖南华秋数字科技有限公司
电子发烧友 （电路图） 湘公网安备43011202000918 电信与信息服务业务经营许可证：合字B2-20210191
工商网监
湘ICP备 2023018690 号
