在大多數(shù)現(xiàn)代系統(tǒng)中,流行的 dc 電源結(jié)構(gòu)是開關(guān)式電源(smps),這種電源因能夠高效處理負(fù)載變化而聞名。典型smps的電源信號路徑包括無源元件、有源元件和磁性元件。smps 最大限度地減少了有損耗的元件的使用量, 如電阻器和線性模式晶體管, 重點采用(在理想條件下)沒有損耗的元件, 如開關(guān)式晶體管、 電容器和磁性元件。
smps設(shè)備還包括一個控制段, 其中包含脈寬調(diào)制穩(wěn)定器、脈沖速率調(diào)制穩(wěn)定器和反饋環(huán)路等單元 1??刂贫慰梢杂凶约旱碾娫?。圖1是簡化的smps示意圖,其中顯示了包括有源單元、無源單元和磁性單元的電源轉(zhuǎn)換段。
smps技術(shù)依托電源半導(dǎo)體開關(guān)設(shè)備, 如金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(mosfet)和絕緣門雙極晶體管(igbt)。這些設(shè)備提供了快速開關(guān)時間, 能夠耐受沒有規(guī)律的電壓峰值。同樣重要的是,其在 on 狀態(tài)或 off 狀態(tài)下消耗的功率非常小,實現(xiàn)了很高的效率,而生成的熱量很低。開關(guān)設(shè)備在極大程度上決定著 smps 的整體性能。開關(guān)設(shè)備的關(guān)鍵測量項目包括開關(guān)損耗、平均功率損耗、安全工作區(qū)等等。