开发员必须知道的开关电源的概念(电源模块的特点)

1、开关电源的概念

    开关电源（电源模块）是一个能量转换器，作为电源的功率器件工作在开关状态（开关管、电感、高频变压器、电容、整流二极管）－开或关状态，其特点是频率高、功耗低、工作效率高、体积小、输入范围宽(Switching Regulator -- A switching circuit that operates in a closed loopsystem to regulate the power supply output)通过闭环系统调节，使输出电压保持稳定。

    我们通常按照功率变换器的变换方式来划分开关电源的类型（拓扑结构），有反激式、单管正激式、双管正激式、推挽式、半桥式、全桥式，我们目前所用的是反激式和单管正激式。

2、开关电源和线性电源、相控电源的比较

  ①线性电源：线性电源的主要特点就是功率器件工作在放大状态，具有稳定度高、可靠性好、成本低等优点，但是效率低、笨重和体积大的缺点。只能做中、小功率的电源。

  ②相控电源：是通过控制可控硅的导通角来达到稳压作用，功率因数比较低、效率低、笨重、体积大。

3、开关电源（swiching－mode power supply）

  开关电源因为体积小、效率高已经充斥了我们的日常生活，从移动电话的充电器，到我们的彩电、音像供电电源；从路边的霓虹灯，到车站的电子显示牌，这些都用到了开关电源；从我们的台式计算机，到便携笔记本电脑等等，这些都离不开开关电源。电源模块是开关电源的一种，它以体积小，转换效率高，性能更稳定等为优点，越来越多的应用到现代的电子技术当中，也称作模块电源。是目前电源发展的主要方向，更小、更高效、更稳定----

集成度高，效率更高，功能更强是目前电源模块发展的主要方向

    当然开关电源的输入并不限于是交流（AC/DC电源），还可以是直流（DC/DC电源和DC/AC电源）。开关电源交流输入电压范围比较宽，可以从几伏到上千伏。就目前而言，开关电源的控制方式有两种：脉宽调制和频率调制（Pulse Frequency Modulation －PFM）。脉宽调制（Pulse Width Modulation－PWM）方式比较常见。

4、开关电源的主要指标

①无故障运行间隔时间

  这是开关电源最重要的指标，衡量了开关电源的工作可靠性。一般说的是开关电源平均无故障运行间隔时间越长约好。模块电源的无故障运行时间都趋于领先水平，在工业应用当中得到很好的应用。

②工作效率

    输出功率与输入功率的比值就是开关电源的工作效率，衡量开关电源在变换过程中所产生的损耗，即效率η＝Po÷Pi=Vo*Io ÷ Vi*Ii

③电压调整率

     指在负载保持不变的情况下，输出电压变化与单位输出电源和输入电压变化量的百分比。Sv＝（△V0÷V0 △Vi）％。该参数表示了电源的稳压特性。

④负载调整率

     指的是输出负载变化时，引起的输出电压的变化。
                     SL＝（△V0÷V0 ）％。      
   
⑤输出纹波（峰－峰值）

    这个指标衡量了开关电源的电磁兼容性，纹波越小越好。一般小于输出电压的百分之一伏，例如对于5V电压来说，输出纹波就位50毫伏。

开发员必须知道的开关电源的概念(电源模块的特点)