开关式电源基础知识

　　在大多数现代系统中，流行的 DC 电源结构是开关式电源（SMPS），这种电源因能够高效处理负载变化而闻名。典型SMPS的电源信号路径包括无源元件、有源元件和磁性元件。SMPS 最大限度地减少了有损耗的元件的使用量， 如电阻器和线性模式晶体管， 重点采用（在理想条件下）没有损耗的元件， 如开关式晶体管、 电容器和磁性元件。

　　SMPS设备还包括一个控制段， 其中包含脉宽调制稳定器、脉冲速率调制稳定器和反馈环路等单元 1。控制段可以有自己的电源。图1是简化的SMPS示意图，其中显示了包括有源单元、无源单元和磁性单元的电源转换段。

　　SMPS技术依托电源半导体开关设备， 如金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）和绝缘门双极晶体管（IGBT）。这些设备提供了快速开关时间， 能够耐受没有规律的电压峰值。同样重要的是，其在 On 状态或 Off 状态下消耗的功率非常小，实现了很高的效率，而生成的热量很低。开关设备在极大程度上决定着 SMPS 的整体性能。开关设备的关键测量项目包括开关损耗、平均功率损耗、安全工作区等等。