开关转换器是什么 开关转换器的定义及作用

1、开关转换器的定义

开关转换器（Switching Converter），是一种由电力电子器件构成的转换器，用于将直流电压转换为所需的直流电压。开关转换器的基本原理是通过开关电路将输入电压分时送到输出电路，实现电能的转换。

开关转换器可以分为两类：降压型和升压型。降压型（Buck Converter）一般是将高电压直流电源转换为低电压的直流电源，而升压型（Boost Converter）则相反，将低电压直流电源转换为高电压的直流电源。

2、开关转换器的原理

开关转换器的核心是Mosfet三极管或者是IGBT管，通过控制开关管的导通和截止，对输入直流电进行分时控制，通过电感或变压器等元件将输出电压进行形成。

以降压型开关转换器为例，当开关管处于导通状态时，电感储存的能量会在电感和负载电路中形成一个环路，因此输出电压会比输入电压低。而当开关管截止时，电感中的电流会继续流动，但是此时无法传递电能到输出电路中，因此电感中的电流只能通过二极管流入电容器，使得输出电压维持在一个较为稳定的状态。

3、开关转换器的优势

相较于线性稳压器，开关转换器有以下优势：

1、高效率：在输出电压差相同时，开关转换器比线性稳压器能节约更多的电能，通常可以达到90%以上的转换效率。

2、体积小：开关转换器由于使用了高频开关，输出电压的滤波元件可以大幅缩小，因此转换器体积比线性稳压器要小。

3、可靠性高：由于开关转换器使用了多级储能，输入电压和输出电压之间被隔离开了，因此可以适用于高电压、高电流的工作环境，可靠性要比线性稳压器要高。

4、开关转换器的应用

开关转换器具有应用范围广泛的特点，包括了消费电子、通讯、医疗、工业、汽车等多个领域。

在消费电子中，开关电源已经成为了电子产品发展的主流，比如电脑、手机、平板电脑等。在通讯和医疗领域，精度和可靠性是至关重要的，开关电源提供的高精度电源满足了这些领域的需求。在工业和汽车领域，开关电源可以在高温、高压、高湿度等严苛环境下正常工作，具有更高的可靠性和更长的使用寿命。