什么叫開關電源？

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。

開關電源是相對線性電源說的。他輸入端直接將交流電整流變成直流電，再在高頻震蕩電路的作用下，用開關管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。在電感（高頻變壓器）的幫助下，輸出穩(wěn)定的低壓直流電。由于變壓器的磁芯大小與他的工作頻率的平方成反比，頻率越高鐵心越小。這樣就可以大大減小變壓器，使電源減輕重量和體積。而且由于它直接控制直流，使這種電源的效率比線性電源高很多。這樣就節(jié)省了能源，因此它受到人們的青睞。但它也有缺點，就是電路復雜，維修困難，對電路的污染嚴重。電源噪聲大，不適合用于某些低噪聲電路。

開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新，目前開關電源主要以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用到幾乎所有的電子設備，其重要性可見一斑。

根據開關器件在電路中連接的方式，開關電源總的來說可分為串聯式開關電源、并聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中，變壓器式開關電源還可以進一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種；根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種。

普通的電源一般是線性電源，線性電源，是指調整管工作在線性狀態(tài)下的電源。而在開關電源中則不一樣，開關管（在開關電源中，我們一般把調整管叫做開關管）是工作在開、關兩種狀態(tài)下的：開——電阻很??；關——電阻很大。

開關電源是一種比較新型的電源。它具有效率高，重量輕，可升、降壓，輸出功率大等優(yōu)點。但是由于電路工作在開關狀態(tài)，所以噪聲比較大。 通過下圖，我們來簡單的說說降壓型開關電源的工作原理。如圖所示，電路由開關K（實際電路中為三極管或者場效應管），續(xù)流二極管D，儲能電感L，濾波電容C等構成。當開關閉合時，電源通過開關K、電感L給負載供電，并將部分電能儲存在電感L以及電容C中。由于電感L的自感，在開關接通后，電流增大得比較緩慢，即輸出不能立刻達到電源電壓值。一定時間后，開關斷開，由于電感L的自感作用（可以比較形象的認為電感中的電流有慣性作用），將保持電路中的電流不變，即從左往右繼續(xù)流。這電流流過負載，從地線返回，流到續(xù)流二極管D的正極，經過二極管D，返回電感L的左端，從而形成了一個回路。通過控制開關閉合跟斷開的時間（即PWM——脈沖寬度調制），就可以控制輸出電壓。如果通過檢測輸出電壓來控制開、關的時間，以保持輸出電壓不變，這就實現了穩(wěn)壓的目的。

普通電源和開關電源相同的是都有電壓調整管，利用反饋原理來進行穩(wěn)壓的，不同的是開關電源利用開關管進行調整，普通電源一般利用三極管的線性放大區(qū)進行調整。

比較而言，開關電源的能耗低，對交流電壓適用范圍要寬，輸出直流的波紋系數要好，缺點是開關脈沖干擾。

普通半橋開關電源的主要工作原理就是上橋和下橋的開關管（頻率高時開關管為VMOS）輪流導通，首先電流通過上橋開關管流入，利用電感線圈的存儲功能，將電能集聚在線圈中，最后關閉上橋開關管，打開下橋的開關管，電感線圈和電容持續(xù)給外部供電。然后又關閉下橋開關管，再打開上橋讓電流進入，就這樣重復進行，因為要輪流開關兩開關管，所以稱為開關電源。

而線性電源就不一樣了，由于沒有開關介入，使得上水管一直在放水，如果有多的，就會漏出來，這就是我們經常看到的某些線性電源的調整管發(fā)熱量很大，用不完的電能，全部轉換成了熱能。從這個角度來看，線性電源的轉換效率就非常低了，而且熱量高的時候，元件的壽命勢必要下降，影響最終的使用效果 。

線性電源的功率調整管總是工作在放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的。由于調整管上損耗較大的功率，所以需要較大功率調整管并裝有體積很大的散熱器，發(fā)熱嚴重，效率很低。一般在40%~60%，還得說他是很好的線性電源。線性電源的工作方式，使他從高壓變低壓必須有將壓裝置，一般的都是變壓器，也有別的像KX電源，再經過整流輸出直流電壓。這樣一來他的體積也就很大，比較笨重，效率低、發(fā)熱量也大。他也有他的優(yōu)點：紋波小，調整率好，對外干擾小。適合用與模擬電路，各類放大器等。

開關電源。它的功率器件工作在開關狀態(tài)，在電壓調整時能量是通過電感線圈來臨時貯存，這樣他的損耗就小，效率也就高，對散熱的要求低，但它對變壓器和貯能電感也有了更高的要求，要用低損耗高磁導率的材料來做。它的變壓器就是一個字小。總效率在 80％～98％，開關電源的效率高但體積小，但是和線性電源比他的紋波，電壓電流調整率就有一定的折扣了 。

業(yè)余電臺等無線電通信專用電源交流電源的特殊要求：

1、電臺使用比較規(guī)范的室外天饋系統(tǒng)，同軸電纜屏蔽層不參與無線電收發(fā)時主要考慮電源的ESD和電源穩(wěn)壓部分的抗干擾能力。原因是發(fā)射時電源負載阻抗瞬時變化很大，如果處理不當會造成穩(wěn)壓系統(tǒng)取樣和執(zhí)行紊亂，因此須在穩(wěn)壓系統(tǒng)取樣與輸出間加裝低通濾波器。

2、電臺使用很隨意的室外天饋系統(tǒng)，同軸電纜屏蔽層參與無線電收發(fā)。此時此刻還需要在220V輸入端加裝低通濾波器抑制干擾。

3、使用昂貴的電臺，因維修費用高，須加裝并聯型限壓電路以確保在任何時候電臺得到的電壓不超過額定電壓25%。