开关电源工作原理详解析 个人PC 所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC 电源称之为— — 开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号— — DC-DC 转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。线性电源的工作原理是首先将127 V 或者220 V 市电通过变压器转为低压电,比如说 12V,而且经过转换后的低压依然是AC 交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压 AC 交流电转化为脉动电压(配图 1 和2 中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成 DC 直流电(配图 1 和2 中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压 DC 直流电输出了(配图 1 和2 中的“5”) 配图 1:标准的线性电源设计图 配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox 等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和 AC 市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是 60Hz(有些国家是 50Hz)频率的AC 市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC 市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人 PC 领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人 PC 用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC 输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是 50-60 KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人 PC 以及像 VCR 录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开...