开关电源原理图解秘密点亮科技之光守护电力安全
导语：开关电源的核心功能是什么？它通过巧妙地转换单一电平的电压，创造出符合用户需求的电流或电压。这种转换是通过精确控制晶体管全开和全关状态实现的，这两种模式既节能又高效，可以显著减少能源消耗和余热产生。
开关电源是一种利用功率半导体作为关键元件，并通过周期性切断来调节其占空比，从而生成所需输出电压。简而言之，它将交流电先经过整流成直流，再逆变为交流后再次整流，以获得稳定的直流输出。
①首先，将交流电源输入经历整流滤波，形成稳定的直流。
②接着，采用高频脉冲宽度调制（PWM）信号来控制这些半导体器件，使其高速打开与关闭，从直流中产生高频率交流供给给专用的变压器进行变换。
③在此基础上，变压器的次级感应产生新的、高频率交流电，然后经过第二次整流滤波，最终提供给负载以满足其需要。
④最后，由于反馈机制，该过程中的输出部分会对控制环路进行调整，以保持稳定并优化性能。
开关電源主要優點包括體積小、重量轻(仅有线性電源1/20至1/30)、效率高等。它不僅具有新颖且现代化的设计，还拥有较高效率、可升降压以及大功率等优势。不过，由于工作在开关状态下，其噪声水平相对较高。
以下图解，我们将深入探讨降壓型開關電源如何運作。当開關K（实际上由三极管或场效应管构成）打開時，輸出的負載通過該開關獲得供應，並將部分能量储存于储能感L及滤波容C中。在某一时刻，当K关闭时，由于感L自感作用，即使当前通路已断，但仍维持一定时间内的连续输送，使得负载持续接收到恒定流量。这段流量从左向右穿越负载返回地线，再经过二极管D正极，与二极管D左端连接形成回路循环。这一循环被称为存储回路，而该二极管D则被称为续放二极管，因为它在K关闭期间提供了通道，为存储中的电子释放路径。
如果我们能够监测并根据输出值调整开启与关闭时间，就可以实现稳定的输出，即达到了稳压目标。在整个过程中，不同阶段采集到的能量都被存储；当K重新打开时，这些积累的能量就释放出来，所以这就是为什么我们把L叫做“储能”感应。而另一方面，对于即将断闭的情况，为了保证无缝过渡，在这个瞬间、二極板D扮演着延长当前通行时间角色，因此也成为“继続”或者“补充”的角色。如果按照检测后的结果不断调整每一次打开与关闭，那么就达到了一致性的目的——即保持最终传递出去的是一个固定的数量——这一点是非常重要的一个观点，而且对于使用者的需求来说也是非常重要的一个考量因素。
