什么是交换式电源 交换电源的定义与原理

什么是交换式电源

交换式电源是一种利用德州仪器（Texas Instruments）等集成电路来进行快速电能转换的电源。它通过交替开关器件来实现电能从输入端到输出端的传输，达到调节电压的目的。与普通的线性电源相比，交换式电源具有转换效率高、重量轻、噪音低等优点，被广泛应用于计算机、通讯、广播电视、仪器仪表、医疗等领域。

交换式电源的工作原理

在交换式电源中，交替开关是关键元件之一。交替器可以用晶体管、场效应管或开关二极管等器件来实现。电源开关器件不仅仅作为开路和短路的切换作用，同时也是电源输出电压、电流稳定的关键元件。

交换式电源的基本原理是将输入电压转为高频交变电压，经开关管形成脉冲宽度调制信号，然后通过输出电感、滤波电容等放大和滤波，最终输出稳定的直流电压。

交换式电源的优点

相比较于传统的线性电源，交换式电源具有以下优点：

1、转换效率高：因为交换式电源采用了高频开关，几乎不会有能量损失，使得转换效率高达90%以上。

2、重量轻：交换式电源采用开关进行电能传输，把传统的铁芯变压器替换为小型高频变压器，降低了电源体积和重量。

3、噪音低：交换式电源采用开关工作方式，不像线性电源那样采用线性调节方式，因而电源产生的干扰信号很小。

4、适应性强：交换式电源具有输出电压、电流稳定范围广、调节方便等特点，适用于各种不同的电器设备。

交换式电源的缺点及应用领域

与优点相比，交换式电源的缺点有两个：一个是通过开关调整电压，存在电磁干扰和噪声分量，可能会对接收到的信号产生干扰。另一个是因为电源需要调节、开关等复杂设计，造价和维护成本相对较高。

交换式电源适用于对电源质量要求较高的领域，如计算机、通讯、广播电视、仪器仪表、医疗等。随着科技的不断发展，交换式电源将越来越多的应用于新兴领域，如新能源、智能家居等。