assassins开关电源综述
一 前言
开关电源是采用功率半导体器件作为开关，控制开关的开通和关断的比率，以维持稳定输出电压的一种电源。开关电源的基本拓扑机构如图1-1.
图1-1 开关电源的基本机构
随着电子技术的快速发展，电子设备的种类也越来越多。任何电子设备都离不开电源。
传统的稳压电源是采用线性电源，这种电源技术比较成熟，具有稳定性好，可靠性高。
但是线性电源功耗大，转换效率低，为了稳定输出电压，常常需要大体积的变压器和
散热装置，根本不能满足现代电子设备的要求。与线性电源相比，开关电源一般由脉
冲宽度调制(PWM)控制功率器件的构成,让功率器件工作在导通和关断两种状态,开关电
源通过/斩波0,把输入电压斩成等于输入电压幅值的脉冲电压,输入电压被斩成交流方
波后,其幅值可以通过变压器升高或降低,再经过整流!滤波后就可以得到直流输出电压"
由于功率器件导通时,电流很大,电压很小;关断时,电流很小,电压很大,功率器件的伏一
安乘积很小,其功耗也就很小,散热器也随之减小,效率能到达70%以上"。
二 正文
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1. 开关电源的发展
1954年 | GH.Roger发明自激震荡推挽晶体管单变压器直流转化器 |
1957年 | Jen Sen发明自激式双变压器 |
20世纪60年代 | 美国科学家提出取消工频变压器的交流开关电源的设想 |
英文新闻20世纪70年代 | 开关电源已经进入民用电器设备中 |
20世纪80年代 | 开关电源技术得到显著提高，计算机实现全部开关电源化。这段时间国内的开关电源还基本上处于模仿阶段，几乎没有自主研发的能力，随着外资的进入和先进设备的引进，国内渐渐出现自主研发的开关电源，但技术远远落后于国际。 |
gotta get that20世纪90年代 | 开关电源在电子，电器设备，程控交换机，检测设备中得到广泛的应用，开关电源进入高速发展时期。 |
21世纪 | 开关电源已经向高频化，小型化，模块化发展。 |
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2. 开关电源的分类satyam
开关电源的种类很多，可分为交流开关电源（AC/DC）和直流开关电源（DC/DC）.
2.1 交流开关电源
交流开关电源也叫开关整流器,核心是AC/DC变换器,是将交流变换为直流,整流后又做了DC/DC变换"AC/DC变换器的功率电流是双向的,功率电流从电源流向负载称为“整流“,从负载流向电源称为“逆变"由于AC/DC变换器输入的是交流电,所以必须通过整流!滤波才能将电能进行转换,这就需要有一定规模的整流电路和滤波电路,由于整流和滤波元件要符合电磁兼容(EMC)的相关标准,使得AC/DC变换器的体积较大，因此AC/DC变换器在模块化的进程中,遇到了较为复杂的技术和工艺制造问题。同时,AC/DC变换器的电压，电流较大,电磁干扰(EMI)严重,使得开关电源的能耗较大,必须在开关电源上面附加比较复杂的控制电路,或者采用电源系统优化设计,才能使效率有所提高"
2.2 直流开关电源
直流开关电源的核心是DC/DC变换器，DC/DC变换器的技术已经相当成熟，目前已经模块
化。DC/DC转化器按输入与输出之间有木有电气隔离分为非隔离式DC/DC变换器和隔离式DC/DC变换器。而非隔离式DC/DC分为以下6种。
（1） Buck(降压)变换器
Buck变化器又称降压变换器，串联开关稳压电源，三端开关型降压稳压器，其输出的电压小于输入电压，输入输出极性相同，电路如图2-1。
图2-1 Buck 变换器
（2） Boost(升压)变换器高三数学补习班
Boost 变换器又称升压变换器，并联开关电路，三端开关型生涯稳压器，其输出电压高于输入电压，输入输出电压极性相同，电路如图2-2。
vishnu 图2-2 Boost 变换器
（3） Buck-Boost(降压-升压)变换器
Buck-Boost 电路又称降压-升压电路、反号变换器。其输出电压可以小于也可以大于输出电压，输入输出电压极性相反，电路如图2-3.
图2-3 Buck-Boost 电路
（4） Cuk变换器
Cuk变换器又称Boost-Buck变换器。是美国加州理工学院的Slobodan Cuk 对Buck-Boost 进行一系列的研究并加以改进后，并以他命名的变换器，简称Cuk变换器。其输出电压可以大于也可以小于输入电压，输入输出电压极性相反。输出电压的大小取决于开关的占空比。等效电路如图2-4所示。
图2-4 Boost-Buck变换器
（5） Sepic变换器
Sepic 变换器电路如图2-5所示。
图2-5 Sepic变换器
（6） Zeta变换器
practi的用法Zeta变换器又称双Sepic变换器，电路图如2-6所示。
appeal to 图2-6 Zeta变换器
3. 开关电源主要损耗
随着开关电源的频率的提高，电路损耗也随之提高，主要体现在热损耗。热损耗是开关电源的能量损耗产生的，输入端的一部分能量转化为有用的电能，一部分转换成热能，成为损耗。热损耗被转换为热量，为了保证开关电源在正常温度下工作，必须加散热装置来降温，这就限制了开关电源的小型化发展。如果能提高开关电源的效率就能解决散热问题，提高电能的利用效率。直流开关电源（DC/DC变换器）多用于功率较小、电压较低、体积较小的电子产品，对于非隔离式变换器转换效率达到90%，其能量主要损耗在开关上，占损耗的90%以上。交流开关电源（AC/DC变换器）因为输入的是交流电，需要符合安全标准的体积较大的变压器、滤波电路、整流电路，再加上高电压、大电流功率开关管，使得开关电源的损耗增大，效率在80%-85%左右。同时，隔离式开关电源电路也要用到变压器和整流电路，因此此类开关电源的主要损耗在整流损耗，约占45%，开关损耗约占25%，变压器损耗约占20%，这三种损耗占总损耗的90%，因此降低这3种损耗是关键。
4. 降低开关电源损耗的技术
4.1 降低开关损耗的技术
