开关电源实验 （深圳大学电子科学与技术学院 潘飞蹊） 一、 概述 电源为各种电子设备提供动力，其质量的好坏直接影响到电子设备的可靠性。电源的功能简单来说就是实现能量的转换——将某种形式的电能转换成另外一种特定形式的电能供所需的用电设备使用——例如个人计算机中的电源可以将电网220V 的工频交流电转换成12V，5V 和3.3V 几种不同电压的直流电，提供给主板、CPU、显卡等部件使用，又例如UPS（不间断电源）可以将蓄电池中所储备的能量转换成220V 的工频交流电提供给其它用电设备使用。因此，各种电源越来越受到人们的重视。 现代电子设备中所使用的电源可以粗略地分为线性稳压电源和开关稳压电源两大类。所谓线性稳压电源，就是电源电路中，处理电能的调整管（通常是大功率的双极晶体管或MOS 晶体管）工作在线性放大区（对于MOS 晶体管相应地工作在恒流区），这种稳压电源的主要缺点是转换效率低，通常只有30％～60％，并且一般 只能实现降 压转换，即 只能将较 高 的电压转换成较 低的电源电压输 出 。 在开关稳压电源中处理电能的调整管则 工作在开关状 态 （对于BJT，工作在饱和区和截 止 区； 对于MOS 晶体管，工作在可变 电阻 区和截 止 区），调整管的功能可以直接视为理想 开关。在开关电源中，原 则 上 都 必 须 用电感 和电容 组 成一定的LC拓 扑 网络 结 构 ，同时 通过 控 制 调整管（功率开关管）的开启 和关断，使LC 网络 在不同的拓 扑 结 构 之 间来回 变 化 ——即 功率开关管在开启 时LC 网络 为一种拓 扑 结 图 1 双极晶体管和MOS 晶体管的典 型 输 出 特性曲 线以及 各个区域 的划 分 Copyright © Fishpan 2006. All rights reserved. Any unauthorized copying and distribution are not permitted. 1Copyright © Fishpan 2006. All rights reserved. Any unauthorized copying and distribution are not permitted. 2 构，而功率开关管在关断时LC 网络为另外一种拓扑结构。这样，当LC 网络在不同的拓扑结构之间来回变化时，就可以实现能量的传输和转换。开关电源的主要优点是转换效率高，因为理想开关和LC 网络都不会有能量的损耗，所以转换效率可以高达95％以上，并且可以实现升压或降压转换。因此，目前在计算机、通讯、雷达、电视以及家用电器中开关稳压电源已经得到了广泛的使用。 二、...
