电力引擎揭秘广东电力期刊中的开关电源神秘力量

导语：开关电源的作用是什么？它通过不同的方式将单个电平的电压转换成用户所需的电流或电压。这种转换是通过改变晶体管的全开和全关模式来实现的，这两种模式能耗低，时间短，可以大幅节约能源，减少余热产生。

开关电源是一种采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件占空比来调整输出电压。其工作原理简单可理解，即将交流电先整流成直流，再逆变成交流再次整流输出为所需直流电压。

①交流输入经整流滤波成稳定直流；

②高频PWM信号控制高速切换，将直流转化为高频率交流供给变压器；

③变压器次级感应出高频交流后经整、滤成为稳定直流供负载；

④反馈机制调整PWM占空比以保证稳定输出。

其优点显著：体积小重量轻（仅线性电子设备20%-30%）、效率高（60%-70%，远超线性60%-40%）自身抗干扰强、模块化设计且广泛应用于升降压及大功率需求领域。但由于工作在交替状态中，其噪声较大需要适当处理。

下图简要展示了降压型开关电源运作过程。在此系统中，关键组分包括存储二极管D、储能磁铁L及滤波容量C。当K接触闭合时，由于磁铁L自感，在接通瞬间增加当前缓慢；随后断路由到D，从而形成回路并保持当前不变。这一持续流量经过负载返回地面并再次回到储能磁铁L左侧端口形成回路循环。此过程称为脉宽调制(PWM)允许精确控制输出与初始输入之间关系，从而实现稳定的输出水平。储能磁铁L被称作“储能”因其在打开与关闭期间存取能量；存续二极管D则负责在关闭时提供流量路径，因而得名“续航”二极管。

功能概述：