电源在电子产品中应用非常广泛，开关电源是其中重要的一种。通俗来讲，它就是一种电能转换装置，也叫开关变换器，是一种电源供应器。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。像AC/DC转换器、DC/DC变换器，还有DC/AC逆变器等都是电源。很多电源产品220V交流电插座、电源适配器等产品都用到了开关电源技术。开关电源具有小型、轻量和高效率等特点，广泛应用于计算机、仪器仪表、安防设备、通讯设备、智能电子产品、汽车电子、工控设备、医疗机器、机器人、新能源等领域。

电源是一款对产品安全、设计和制造工艺等要求非常严格的产品，国内能做高端开关电源产品的企业非常稀缺，什么样的开关电源是好产品，做出一款高端开关电源产品需要具备哪些，用到哪些分立器件呢？本期合科泰来给大家讲一讲。

开关电源的工作原理

开关电源是通过开关管的开通和关断来实现电能变换的，通常，电能的变换则包括AC/DC转换，这个AC/DC转换技术可能用在AC/DC转换器、整流器、通信电源、电源适配器或照明电源等产品中。还有DC/DC变换，它是将直流电变换为直流电，这个过程可能是将高压的小电流变换为低压大电流，比如在常见的DC/DC变换器、模块电源和很多板上的电源产品上用这个技术，也有AC/AC变频，它将交流电变换为交流电，用这个的有AC/AC变频器等，此外，还有DC/AC逆变，这个是将直流电逆变为交流电，如DC/AC逆变器、UPS、并网逆变器和电机控制器等产品。

开关电源的工作原理是通过高频变换和脉冲宽度调制来实现电压和电流的转换，它可能涉及到如下包括几个步骤：

1、交流电源输入：开关电源通常通过交流电源输入，经过整流和滤波转换为直流电。

2、高频变换：通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将直流电加到开关变压器的初级上。开关变压器次级感应出高频电压，经过整流和滤波后供给负载。

3、反馈控制：输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。

开关电源用到哪些分立器件？

开关电源产品通常会应用到的电力电子器件主要为二极管、三极管、IGBT和MOS等。通过电路结构来看，开关电源主要是由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部分组成。这些产品应用在整流电路、滤波电路、限流电路、驱动电路等。

通常，开关电源用到的几大电路，主电路作用包括冲击电流限幅、整流与滤波、逆变、输出整流与滤波等。控制电路从输出端取样与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。检测电路为电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。

开关电源产品中通常用到多种分立器件配合实现上述功能，如肖特基二极管具有高速开关特性，适用于高频开关电源，快恢复二极管：具有快速的恢复时间，能够减小开关电源中的开关损耗，稳压管用于稳定输出电压，确保开关电源的稳定性。

还有三极管常用于信号处理和小功率放大电路。在开关电源中，三极管可以用于驱动电路，将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动开关管（如MOS管或IGBT）。

MOS管作为常用的功率开关器件，具有高输入阻抗、低导通电阻和高速开关特性。在开关电源中，MOS常用于功率开关部分，实现电能的转换和控制。IGBT具有高输入阻抗、低导通压降和高速开关特性，在高压、大功率开关电源中应用广泛，如新能源汽车、光伏风电等。

晶闸管用于整流电路，特别是在直流输电领域，在某些特定场景，如需要高压大电流整流的场合。电阻、电容、电感等被动元件也是开关电源中不可或缺的组成部分。

作为一家专业分立器件厂商，合科泰能为电源产品提供高质量、可靠性高且稳定的产品，如整流桥GBU410、高压MOS管HKTD7N65、中低压MOS管HKTD80N06、快恢复二极管RS2M和超快恢复二极管ES2MF、肖特基SS510等。

好的开关电源应具备好的性能，包括稳定性和可靠性，具备稳定的输出电压和电流，能够在各种负载条件下保持稳定的性能。此外，电源的效率高、发热少、噪音低也是衡量其性能的重要指标。好的开关电源应具备过载保护、短路保护、过压保护等安全功能，确保在使用过程中不会对设备造成损害。同时，电源的绝缘性能和防雷击能力也是不可忽视的安全因素。适用性也要好，根据具体的使用场景选择合适的开关电源。

做好一款好的开关电源产品除了技术方案、材料及器件采购、制造要求以及产品管控测试等，产品的应用验证都是非常重要的，需要全方位高标准要求，方能做出优质开关电源产品。