开关模式电源基础知识（开关模式电源术语）

开关电源因其在尺寸、重量、成本、效率和整体性能方面的优势而被广泛使用。

由于其性能，开关模式电源用于除最苛刻的应用之外的所有应用，为大多数形式的电子系统提供高效和有效的电源。

开关模式电源已成为电子领域公认的一部分，通常被称为开关模式电源转换器，或简称为开关电源。

开关模式电源术语

开关模式电源、SMPS、技术可以用许多类似的术语来指代。虽然它们都着眼于相同的基本技术，但它们指的是整体技术的不同元素：

开关电源，SMPS：术语开关模式电源通常用于表示可以连接到电源或其他外部电源并用于产生电源的物品。换句话说，它是一个完整的电源。

开关模式稳压器：这通常仅指提供调节的电子电路。开关模式稳压器将成为整个开关模式电源的一部分。

开关模式稳压控制器：许多开关模式稳压器集成电路中不包含串联开关元件。如果电流或电压电平较高，则情况确实如此，因为外部串联开关元件将能够更好地处理较高的电流和电压电平，以及由此产生的功率耗散。

开关模式电源（SMPS）背后的基本概念是，通过使用开关稳压器进行调节。它使用串联开关元件，在关断时将电流电源转换为平滑电容器。

开关电源的基本概念

串联元件导通的时间由电容器上的电压控制。如果高于要求，则关闭串联开关元件，如果低于要求，则打开。这样，平滑电容器或储能电容器上的电压就保持在所需的水平。

开关模式电源的优缺点

任何技术的使用通常都是在几个优点和缺点之间仔细权衡。开关模式电源也是如此，它提供了一些明显的优点，但也有其缺点。

SMPS优势

高效率：开关动作意味着串联稳压器元件处于开启或关闭状态，因此由于热量消耗的能量很少，并且可以达到非常高的效率水平。

紧凑的：由于效率高、散热水平低，开关电源可以做得更紧凑。

成本：使开关模式电源非常有吸引力的一点是成本。更高的效率和设计的开关特性意味着需要减少的热量低于线性电源，从而降低了成本。从长远来看，电源的开关特性意味着许多组件的成本较低。

灵活的技术：开关模式电源技术可用于在升压或“升压”应用或降压“应用中提供高效率电压转换。

SMPS缺点

噪声：开关模式电源上的开关动作产生的瞬态尖峰是最大的问题之一。如果尖峰没有被正确过滤，尖峰可能会迁移到SMPS供电的电路的所有区域。此外，尖峰或瞬变会造成电磁或射频干扰，从而影响附近的其他电子设备，特别是当它们接收无线电信号时。

外部组件：虽然可以使用单个集成电路设计开关模式稳压器，但通常需要外部元件。最明显的是储液器电容器，但也需要滤波器元件。在某些设计中，串联开关元件可以集成在集成电路中，但在消耗任何电流的情况下，串联开关将是外部元件。这些组件都需要空间，并增加了成本。

需要专家设计：通常可以将一个有效的开关模式电源放在一起。确保其性能符合要求的规格可能更加困难。确保纹波和干扰水平保持不变可能特别棘手。

滤波：请仔细考虑SMPS的滤波，因为不良的设计会导致输出端出现高噪声和尖峰。

总的来说，开关模式电源是许多应用的理想选择，从计算机到充电器，从实验室设备到许多家用电子产品。成本、尺寸和效率是确保它们成为许多应用的支柱技术的关键因素。

审核编辑：黄飞