開關電源原理

開關電源的原理與傳統線性電源截然相反。線性電源使用變壓器將商用電流轉換為電壓，然后進行整流，而開關電源先將商用交流電整流為直流電，然后轉換電壓。然而，一旦整流完成，使用變壓器進行電壓轉換就不再可能。

在開關電源中，整流電流通過晶體管或MOS場效應晶體管等半導體元件的高速開關轉換為脈沖交流電，然后送往高頻變壓器。這就增加了所需的元器件和電路的數量，使電路變得更加復雜，但這種復雜性恰恰是開關電源的關鍵。

開關電源的控制方法有多種，但最常見的是PWM （脈沖寬度調制）方法。通過調整通/斷開關周期的導通時間，也就是脈沖波的寬度，并使每個脈沖的面積相同，可以穩定電壓。開關電源的另一個特點是可以通過開關電源來調節輸出，從而提高效率。

另外，由于開關電源的脈沖頻率較高，為幾十kHz至幾百kHz，因此可以使用小型、輕量的變壓器。然而，在高頻下，鐵芯中的損耗變大，因此使用鐵氧體磁芯。這提高了電源效率并節省了能源。

安裝鐵氧體磁芯時，由鐵氧體材料制成的芯棒會纏繞在電纜上，通過吸收流過電纜的高頻噪聲電流產生的磁場并將其轉換為熱量來降低噪聲。

開關電源的弱點是高速開關時會產生噪聲，但預計鐵氧體技術可以減少這種噪聲。