開關(guān)電源簡(jiǎn)介

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開關(guān)模式電源（Switch Mode Power Supply，簡(jiǎn)稱SMPS），又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓，透過不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。開關(guān)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(shè)備，例如個(gè)人電腦，而開關(guān)電源就進(jìn)行兩者之間電壓及電流的轉(zhuǎn)換。開關(guān)電源不同于線性電源，開關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區(qū)）及全閉模式（截止區(qū)）之間切換，這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn)，切換之間的轉(zhuǎn)換會(huì)有較高的耗散，但時(shí)間很短，因此比較節(jié)省能源，產(chǎn)生廢熱較少。變壓器飛線的PCB孔徑需考慮到較大飛線直徑，必要是預(yù)留兩組一大一小的PCB孔。理想上，開關(guān)電源本身是不會(huì)消耗電能的。電壓穩(wěn)壓是透過調(diào)整晶體管導(dǎo)通及斷路的時(shí)間來達(dá)到。相反的，線性電源在產(chǎn)生輸出電壓的過程中，晶體管工作在放大區(qū)，本身也會(huì)消耗電能。開關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)殚_關(guān)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(guān)電源也會(huì)比線性電源的尺寸要小，重量也會(huì)比較輕。若電源的體積及重量是考慮重點(diǎn)時(shí)，開關(guān)電源比線性電源要好。不過開關(guān)電源比較復(fù)雜，內(nèi)部晶體管會(huì)頻繁切換，若切換電流尚加以處理，可能會(huì)產(chǎn)生噪聲及電磁干擾影響其他設(shè)備，而且若開關(guān)電源沒有特別設(shè)計(jì)，其電源功率因數(shù)可能不高。

開關(guān)電源發(fā)展方向

開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了開關(guān)電源的發(fā)展前進(jìn)，每年以超過兩位數(shù)字的增長(zhǎng)率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶的認(rèn)可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。5、自動(dòng)均流法，原理是讓輸出較大電流的模塊自動(dòng)成為主模塊，其它模塊輸出向主模塊靠近。另外，開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。

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開關(guān)電源的工作原理不同

在典型的開關(guān)電源中，交流輸入轉(zhuǎn)換為高壓直流，每秒開關(guān)數(shù)萬次。所采用的高頻允許使用更輕巧的變壓器和更小的電容器。很多新手會(huì)犯的一個(gè)錯(cuò)誤，修正的辦法只能重新改PCBLayout，浪費(fèi)自己和采購(gòu)打樣的時(shí)間。一個(gè)特殊的電路精準(zhǔn)地控制輸出電壓的時(shí)間。這些電源不需要線性穩(wěn)壓器，因此幾乎不浪費(fèi)電能：它們的效率通?？蛇_(dá)80%~90%，因此釋放的熱量要少得多。

然而，開關(guān)電源比線性電源復(fù)雜得多，因此設(shè)計(jì)起來比較困難。此外，它對(duì)元件的要求更高，要求高壓功率晶體管能夠地高速開關(guān)。

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開關(guān)電源PCB制作的方法

開關(guān)電源布置的方法與它的電氣設(shè)計(jì)類似。設(shè)計(jì)流程如下：

1．放置變壓器或電感。

2．布置功率開關(guān)管電流環(huán)路。

3．布置輸出整流器電流環(huán)路。

4．把控制電路與交流功率電路連接。

5．布置輸入環(huán)路和輸入濾波器。

6．布置輸出負(fù)載環(huán)路和輸出濾波器。

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