本文檔的主要內(nèi)容詳細介紹的是開關(guān)電源教程之開關(guān)電源的原理與設(shè)計教材免費下載。

　　電源有如人體的心臟，是所有電設(shè)備的動力，但電源卻不像心臟那樣形式單一。因為，標志電源特性的參數(shù)有功率、電壓頻率噪聲及帶負載時參數(shù)的變化等;在同一參數(shù)要求下，又有體積、重量、形態(tài)、效率、可靠性等指標。人們可按此去“塑造”和完美電源，因此電源的形式是極多的。本書重點介紹開關(guān)電源的原理及其設(shè)計方法。

　　在有些情況下，一般電力（如市電）要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能符合使用的需要。例如，交流轉(zhuǎn)換成直流，高電壓變成低電壓等。這過程有人形象地比喻為“粗電”煉為“精電”，“粗電”煉為精電”后才好使用。

　　按電力電子的習慣稱謂，AC-DC（理解成AC轉(zhuǎn)換成DC，其中AC表示交流電，DC表示直流電）稱為整流（包括整流及離線式變換）， DC-AC稱為逆變， AC-AC稱為交流交流直接變頻（同時也變壓），DC-DC稱為直流直流變換。為達到轉(zhuǎn)換目的，手段是多樣的。20世紀60年代前，研發(fā)了半導體器件，并以此器件為主實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換。電力電子學科從此形成并有了近30年的迅速發(fā)展。所以，廣義地說，凡用半導體功率器件作為開關(guān)，將-一種電 源形態(tài)轉(zhuǎn)變成為另-形態(tài)的主電路都叫做開關(guān)變換器電路;轉(zhuǎn)變時用自動控制閉環(huán)穩(wěn)定輸出并有保護環(huán)節(jié)則稱開關(guān)電源（Switching Power Supply）。開關(guān)電源主要組成部分是DC-DC變換器，因為它是轉(zhuǎn)換的核心，涉及頻率變換。目前DC-DC變換中所用的頻率提高最快，它在提高頻率中碰到的開關(guān)過程、損失機制，為提高效率而采用的方法，也可作為其他轉(zhuǎn)換方法參考。

　　值得指出，常見到離線式開關(guān)變換器（Off-line Switching Converter）名稱，是ACDC變換，也常稱開關(guān)整流器;它不單是整流的意義，而且整流后又做了DC-DC變換。所謂離線并不是變換器與市電線路無關(guān)的意思，只是變換器中因有高頻變壓器隔離，使輸出的直流離（開了市）線的緣故，所以稱離線式開關(guān)變換器。

　　把直流電壓變換為另-數(shù)值的直流電壓最簡單辦法是串聯(lián)一個電阻，這樣不涉及變頻的問題，顯得很簡單，但是效率低。用一個半導體功率器件作為開關(guān)，使帶有濾波器（L或/和C）的負載線路與直流電壓-會兒接通， -會兒斷開，則負載上也得到另一個直流電壓，這就是DCDC的基本手段，類似于“斬波”（Chop）作用。

　　無論哪一種DC-DC變換器，主回路使用的元件只是電子開關(guān)、電感和電容。電子開關(guān)只有快速地開通、快速地關(guān)斷這兩種狀態(tài)，并且快速地進行轉(zhuǎn)換。只有快速，狀態(tài)轉(zhuǎn)換引起的損耗才小。目前使用的電子開關(guān)多是雙極型晶體管、功率場效應管，逐步普及的有IGBT 管，還有各種特性較好的新式的大功率開關(guān)元件，這些元件的基本特性在第4章進行介紹。除了220 V整流用的二極管是普通整流管外，其他二極管是開關(guān)：二極管，要求是快速地開關(guān)。

　　值得指出，主回路也不是絕對不出現(xiàn)電阻元件。出現(xiàn)的前提是極有利于控制性能而又不引起多大的損耗，而且限于在幾十瓦以下的小功率變換器中應用。一般其阻值在毫歐級，其上得到的亳伏電壓可用來作為當前工作周期進行電流控制或保護的信號。這在第6章IC控制器介紹中及第2篇設(shè)計線路中均可見到。