简介
开关模式电源（Switch Mode Power Supply，简称SMPS），⼜称交换式电源、开关变换器，是⼀种⾼频化电能转换装置，是电源供应器的⼀种。其功能是将⼀个位准的电压，透过不同形式的架构转换为⽤户端所需求的电压或电流。开关电源的输⼊多半是交流电源（例如市电）或是直流电源，⽽输出多半是需要直流电源的设备，例如个⼈电脑，⽽开关电源就进⾏两者之间电压及电流的转换。
开关电源不同于线性电源，开关电源利⽤的切换晶体管多半是在全开模式（饱和区）及全闭模式（截⽌区）之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较⾼的耗散，但时间很短，因此⽐较节省能源，产⽣废热较少。理想上，开关电源本⾝是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的，线性电源在产⽣输出电压的过程中，晶体管⼯作在放⼤区，本⾝也会消耗电能。开关电源的⾼转换效率是其⼀⼤优点，⽽且因为开关电源⼯作频率⾼，可以使⽤⼩尺⼨、轻重量的变压器，因此开关电源也会⽐线性电源的尺⼨要⼩，重量也会⽐较轻。
若电源的⾼效率、体积及重量是考虑重点时，开关电源⽐线性电源要好。不过开关电源⽐较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚加以处理，可能会产⽣噪声及电磁⼲扰影响其他设备，⽽且若开关电源没有特别设计，其电源功率因数可能不⾼。
主要类型
现代开关电源有两种：⼀种是直流开关电源；另⼀种是交流开关电源。员工工作表现评语
开关电源内部结构
这⾥主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原⽣态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满⾜设备要求的质量较⾼的直流电压（精电）。直流开关电源的核⼼是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说，直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直 流开关电源的分类。
直流DC/DC转换器按输⼊与输出之间是否有电⽓隔离可以分为两类：⼀类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另⼀类是没有隔离的称为⾮隔离 式DC/DC转换器。
隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）两种。双管DC/DC转换器 有双管正激式（DoubleTransistor Forward Converter），双管反激式（Double Transistor Flyback Converter）、推挽式（Push-Pull Converter） 和半桥式（Half-Bridge Converter）四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
金融学就业方向和前景
⾮隔离式DC/DC转换器，按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。
单管DC/DC转换器共有六种，即降压式（Buck）DC/DC转换器 ，升压式（Boost）DC/DC转换器、升压降压式（Buck Boost）DC/DC 转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种 单管DC/DC转换器中，Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派⽣出来的。双管DC/DC转换 器有双管串接的升压式（Buck-Boost）DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常⽤的是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
隔离式DC/DC转换器在实现输出与输⼊电⽓隔离时，通常采⽤变压器来实现，由于变压器具有变压的功能，所以有利于扩⼤转换器的输出应⽤ 范围，也便于实现不同电压的多路输出，或相同电压的多种输出。
在功率开关管的电压和电流定额相同时，转换器的输出功率通常与所⽤开关管的数量成正⽐。所以开关管数越多，DC/DC转换器的输出功率越⼤，四管式⽐两管式输出功率⼤⼀倍，单管式输出功率只有四管式的1/4。
⾮隔离式转换器与隔离式转换器的组合，可以得到单个转换器所不具备的⼀些特性。
按能量的传输来分，DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器，既可以从电源侧向负载侧传输功率，也可 以从负载侧向电源侧传输功率。
DC/DC转换器也可以分为⾃激式和他控式。借助转换器本⾝的正反馈信号实现开关管⾃持周期性开关的转换器，叫做⾃激式转换器，如洛耶尔 （Royer）转换器就是⼀种典型的推挽⾃激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号，是由外部专门的控制电路产⽣的。
按照开关管的开关条件，DC/DC转换器⼜可以分为硬开关（Hard Switching）
开关电源
开关电源
和软开关（Soft Switching）两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中将会产⽣较⼤的交叠损耗，即所谓的开关损耗（Switching loss）。当转换器的⼯作状态⼀定时开关损耗也是⼀定的，⽽且开关频率越⾼，开关损耗越⼤，同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄⽣ 电容的振荡，带来附加损耗，因此，硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太⾼。软开关DC/DC转换器的开关管，在开通或关断过程中，或是加于 其上的电压为零，即零电压开关（Zero-Voltage-Switching，ZVS），或是通过开关管的电流为零，即
零电流开关（Zero-Current·Switching，ZCS）。这种软开关⽅式可以显着地减⼩开关损耗，以及开关过程中激起的振荡，使开关频率可以⼤幅度提⾼，为转换器的⼩型化和模块化创造 了条件。功率场效应管（MOSFET）是应⽤较多的开关器件，它有较⾼的开关速度，但同时也有较⼤的寄⽣电容。它关断时，在外电压的作⽤下， 其寄⽣电容充满电，如果在其开通前不将这⼀部分电荷放掉，则将消耗于器件内部，这就是容性开通损耗。为了减⼩或消除这种损耗，功率场 效应管宜采⽤零电压开通⽅式（ZVS）。绝缘栅双极性晶体管（Insulated Gate Bipolar tansistor，IGBT）是⼀种复合开关器件，关断时的电流拖尾会导致较⼤的关断损耗，如果在关断前使流过它的电流降到零，则可以显着地降低开关损耗，因此IGBT宜采⽤零电流（ZCS）关断⽅式。IGBT在 零电压条件下关断，同样也能减⼩关断损耗，但是MOSFET在零电流条件下开通时，并不能减⼩容性开通损耗。谐振转换器（ResonantConverter ，RC）、准谐振转换器（Qunsi-Tesonant Converter，QRC）、多谐振转换器（Multi-ResonantConverter，MRC）、零电压开关PWM转换器（ZVS PWM Converter）、零电流开关PWM转换器（ZCS PWM Converter）、零电压转换（Zero-Voltage-Transition，ZVT）PWM转换器和零电流转换（Zero- Voltage-Transition，ZVT）PWM转换器等，均属于软开关直流转换器。电⼒电⼦开关器件和零开关转换器技术的发展，促使了⾼频开关电源的发展。
⼯作原理
开关电源的⼯作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管⼯作在线性模式，与线性电源不同
的是，PWM开关电源是让功率晶体管⼯作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很⼩的（在导通时，电压低，电流⼤；关断时，电压⾼，电流⼩）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产⽣的损耗。
与线性电源相⽐，PWM开关电源更为有效的⼯作过程是通过“斩波”，即把输⼊的直流电压斩成幅值等于输⼊电压幅值的脉冲电压来实现的。
开关电源伯特图
简介
开关模式电源（Switch Mode Power Supply，简称SMPS），⼜称交换式电源、开关变换器，是⼀种⾼频化电能转换装置，是电源供应器的⼀种。其功能是将⼀个位准的电压，透过不同形式的架构转换为⽤户端所需求的电压或电流。开关电源的输⼊多半是交流电源（例如市电）或是直流电源，⽽输出多半是需要直流电源的设备，例如个⼈电脑，⽽开关电源就进⾏两者之间电压及电流的转换。
开关电源不同于线性电源，开关电源利⽤的切换晶体管多半是在全开模式（饱和区）及全闭模式（截⽌区）之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较⾼的耗散，但时间很短，因此⽐较节省能源，产⽣废热较少。理想上，开关电源本⾝是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶
体管导通及断路的时间来达到。相反的，线性电源在产⽣输出电压的过程中，晶体管⼯作在放⼤区，本⾝也会消耗电能。开关电源的⾼转换效率是其⼀⼤优点，⽽且因为开关电源⼯作频率⾼，可以使⽤⼩尺⼨、轻重量的变压器，因此开关电源也会⽐线性电源的尺⼨要⼩，重量也会⽐较轻。
若电源的⾼效率、体积及重量是考虑重点时，开关电源⽐线性电源要好。不过开关电源⽐较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚加以处理，可能会产⽣噪声及电磁⼲扰影响其他设备，⽽且若开关电源没有特别设计，其电源功率因数可能不⾼。
主要类型谱尼真身怎么打
现代开关电源有两种：⼀种是直流开关电源；另⼀种是交流开关电源。
开关电源内部结构
这⾥主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的原⽣态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满⾜设备要求的质量较⾼的直流电压（精电）。直流开关电源的核⼼是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说，直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直 流开关电源的分类。
直流DC/DC转换器按输⼊与输出之间是否有电⽓隔离可以分为两类：⼀类是有隔离的称为隔离式DC/
DC转换器；另⼀类是没有隔离的称为⾮隔离 式DC/DC转换器。
江苏二本大学隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）两种。双管DC/DC转换器 有双管正激式（DoubleTransistor Forward Converter），双管反激式（Double Transistor Flyback Converter）、推挽式（Push-Pull Converter） 和半桥式（Half-Bridge Converter）四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
⾮隔离式DC/DC转换器，按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。
单管DC/DC转换器共有六种，即降压式（Buck）DC/DC转换器 ，升压式（Boost）DC/DC转换器、升压降压式（Buck Boost）DC/DC 转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种 单管DC/DC转换器中，Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派⽣出来的。双管DC/DC转换 器有双管串接的升压式（Buck-Boost）DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常⽤的是全桥DC/DC转换器（Full-Bridge Converter）。
隔离式DC/DC转换器在实现输出与输⼊电⽓隔离时，通常采⽤变压器来实现，由于变压器具有变压的功能，所以有利于扩⼤转换器的输出应⽤ 范围，也便于实现不同电压的多路输出，或相同电压的多种
输出。
在功率开关管的电压和电流定额相同时，转换器的输出功率通常与所⽤开关管的数量成正⽐。所以开关管数越多，DC/DC转换器的输出功率越⼤，四管式⽐两管式输出功率⼤⼀倍，单管式输出功率只有四管式的1/4。
⾮隔离式转换器与隔离式转换器的组合，可以得到单个转换器所不具备的⼀些特性。
按能量的传输来分，DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器，既可以从电源侧向负载侧传输功率，也可 以从负载侧向电源侧传输功率。
DC/DC转换器也可以分为⾃激式和他控式。借助转换器本⾝的正反馈信号实现开关管⾃持周期性开关的转换器，叫做⾃激式转换器，如洛耶尔 （Royer）转换器就是⼀种典型的推挽⾃激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号，是由外部专门的控制电路产⽣的。
按照开关管的开关条件，DC/DC转换器⼜可以分为硬开关（Hard Switching）
开关电源
开关电源
和软开关（Soft Switching）两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中将会产⽣较⼤的交叠损耗，即所谓的开关损耗（Switching loss）。当转换器的⼯作状态⼀定时开关损耗也是⼀定的，⽽且开关频率越⾼，开关损耗越⼤，同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄⽣ 电容的振荡，带来附加损耗，因此，硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太⾼。软开关DC/DC转换器的开关管，在开通或关断过程中，或是加于 其上的电压为零，即零电压开关（Zero-Voltage-Switching，ZVS），或是通过开关管的电流为零，即零电流开关（Zero-Current·Switching，ZCS）。这种软开关⽅式可以显着地减⼩开关损耗，以及开关过程中激起的振荡，使开关频率可以⼤幅度提⾼，为转换器的⼩型化和模块化创造 了条件。功率场效应管（MOSFET）是应⽤较多的开关器件，它有较⾼的开关速度，但同时也有较⼤的寄⽣电容。它关断时，在外电压的作⽤下， 其寄⽣电容充满电，如果在其开通前不将这⼀部分电荷放掉，则将消耗于器件内部，这就是容性开通损耗。为了减⼩或消除这种损耗，功率场 效应管宜采⽤零电压开通⽅式（ZVS）。绝缘栅双极性晶体管（Insulated Gate Bipolar tansistor，IGBT）是⼀种复合开关器件，关断时的电流拖尾会导致较⼤的关断损耗，如果在关断前使流过它的电流降到零，则可以显着地降低开关损耗，因此IGBT宜采⽤零电流（ZCS）关断⽅式。IGBT在 零电压条件下关断，同样也能减⼩关断损耗，但是MOSFET在零电流条件下开通时，并不能减⼩容性开通损耗。谐振转换器（ResonantConverter ，RC）、准谐振转换器（Qunsi-Tesonant Converter，QRC）、多谐振转换器（Multi-ResonantConverter，MRC）、零电压开关PWM转换器（ZVS PWM Converter）、零电流开
关PWM转换器（ZCS PWM Converter）、零电压转换（Zero-Voltage-Transition，ZVT）PWM转换器和零电流转换（Zero- Voltage-Transition，ZVT）PWM转换器等，均属于软开关直流转换器。电⼒电⼦开关器件和零开关转换器技术的发展，促使了⾼频开关电源的发展。
⼯作原理
董璇和高云翔开关电源的⼯作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管⼯作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管⼯作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很⼩的（在导通时，电压低，电流⼤；关断时，电压⾼，电流⼩）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产⽣的损耗。
与线性电源相⽐，PWM开关电源更为有效的⼯作过程是通过“斩波”，即把输⼊的直流电压斩成幅值等于输⼊电压幅值的脉冲电压来实现的。
开关电源伯特图
脉冲的占空⽐由开关电源的控制器来调节。⼀旦输⼊电压被斩成交流⽅波，其幅值就可以通过变压器来升⾼或降低。通过增加变压器的⼆次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
控制器的主要⽬的是保持输出电压稳定，其⼯作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放⼤器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放⼤器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过⼀个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的⼯作⽅式：正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很⼩，但是⼯作过程相差很⼤，在特定的应⽤场合下各有优点。
1、开关：电⼒电⼦器件⼯作在开关状态⽽不是线性状态
2、⾼频：电⼒电⼦器件⼯作在⾼频⽽不是接近⼯频的低频
借据怎么写3、直流：开关电源输出的是直流⽽不是交流
最后，如果有什么意见或者建议欢迎您留⾔给我，让我们共同学习⼀起进步，
如果需要 程序完整源代码和 设计⽂件，请在下⽅留⾔或者私信我，看到后会第⼀时间回复。
谢谢！
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