开关电源：实现电能变换的必备设备

在各种电子设备中，需要多路不同电压供电，如数字电路需要5V、3.3V、2.5V等，模拟电路需要±12V、±15V等，这就需要专门设计电源装置来提供这些电压，通常要求电源装置能达到一定的稳压精度，还要能够提供足够大的电流。

图7-39 半桥型开关电路结构

这个电源装置实际上起到电能变换的作用，它将电网提供的交流电（220V）变换为各路直流输出电压。有两种不同的方法可以实现这一变换，分别如图7-38和图7-39所示。图7-38采用工频变压器降压，然后经过整流滤波后，由线性调压电路得到稳定的输出电压。这种电源称为线性电源。

图7-39采用先整流滤波、后经高频逆变得到高频交流电压，然后由高频变压器降压、再整流滤波的方法。这种采用高频开关方式进行电能变换的电源称为开关电源。(www.xing528.com)

开关电源在效率、体积和重量等方面都远远优于线性电源，因此已经基本取代了线性电源，成为电子设备供电的主要电源方式。只有在一些功率非常小，或者要求供电电压纹波非常小的场合，还在使用线性电源。

开关电源广泛用于各种电子设备、仪器以及家电等，如台式计算机和笔记本计算机的电源，电视机、DVD播放机的电源，以及家用空调器、电冰箱的计算机控制电路的电源等，这些电源功率通常仅有几十瓦至几百瓦。手机等移动电子设备的充电器也是开关电源，但功率仅有几瓦。通信交换机、巨型计算机等大型设备的电源也是开关电源，但功率较大，可达数千瓦至数百千瓦。工业上也大量应用开关电源，如数控机床。自动化流水线中，采用各种规格的开关电源为其控制电路供电。

上述开关电源最终的供电对象基本都是电子电路，电压多为3.3V、5V、12V等。除了这些应用之外，开关电源还可以用于蓄电池充电，电火花加工，电镀、电解等电化学过程等，功率可达几十至几百千瓦。在X光机、微波发射机、雷达等设备中，大量使用的是高压、小电流输出的开关电源。