损耗是任何开关电源架构都面临的问题，如何降低损耗是设计开关电源的重要议题之一。确切来说，开关电源中各个器件的特征参数决定了损耗的大小，因此，本文就分析一下影响开关电源损耗的因素，以及如何降低损耗。总得来说，开关电源的损耗主要来自于以下几个方面：MOSFET的导通损耗和开关损耗；二极管的导通损耗和开关损耗；功率电感的导通损耗和磁芯损耗；输入输出电容的导通损耗；Buck变换器的主要功能是把一个较高的直流输入电压转换成较低的直流输出电压。为了达到这个要求，MOSFET以固定频率(fS)，在脉宽调制信号(PWM)的控制下进行开、关操作。当MOSFET导通时，输入电压给电感和电容(L和COUT)充电，通过它们把能量传递给负载。在此期间，电感电流线性上升，电流回路如回路1所示。当MOSFET断开时，输入电压断开与电感的连接，电感和输出电容为负载供电。电感电流线性下降，电流流过二极管，电流回路如回路2所示。MOSFET的导通时间定义为PWM信号的占空比(D)。D把每个开关周期分成[D*tS]和[(1–D)*tS]两部分，它们分别对应于MOSFET的导通时间(环路1)和二极管的导通时间(环路2)。所有开关电源拓扑(升压、降压、反相等)都采用这种方式划分开关周期，实现电压转换。 开关电源中若两个绕组串联，虽然会使电感电流额定值降低，但能得到更大的电感值。门禁读卡器电源

单端正激式开关电源:单端正激式开关电源的典型电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3继续向负载释放能量。单端正激式开关电源在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于50％。由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50～200Ｗ的功率。电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的开关电源实际应用较少。大多数开关电源设计人员更愿意使用方便的成品元件，而不是自行设计元件(如变压器电感).

为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。开关式稳压电源的基本工作原理:开关电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。调宽式开关稳压电源的基本原理对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高，直流平均电压为Ｕ。可由公式计算，即Uo=Um×T1/T，式中Um为矩形脉冲最大电压值，T为矩形脉冲周期，T1为矩形脉冲宽度。从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。

    提高开关电源的功率密度，使之小型化、轻量化，是人们不断追求的目标。这对便携式电子设备(如移动电话，数字相机等)尤为重要。使开关电源小型化的具体办法有以下几种。一是高频化。为了实现电源高功率密度，必须提高PWM变换器的工作频率、从而减小电路中储能元件的体积重量。二是应用压电变压器。应用压电变压器可使高频功率变换器实现轻、小、薄和高功率密度。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的“电压-振动”变换和“振动-电压”变换的性质传送能量，其等效电路如同一个串并联谐振电路，是功率变换领域的研究热点之一。三是采用新型电容器。为了减小电力电子设备的体积和重量，须设法改进电容器的性能，提高能量密度，并研究开发适合于电力电子及电源系统用的新型电容器，要求电容量大、等效串联电阻(ESR)小、体积小等。 开关电源芯片内部设有比较大占空比限制(DMAx)，典型值约为 90%~95%。所以，D-97%显然超出了芯片的输出能力。

单端反激式开关电源的典型电路如下图所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯*工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。单端反激式开关电源单端反激式开关电源是一种成本比较低的电源电路，输出功率为20～100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。***的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。单端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的比较大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20～200kHz之间。并联冗余电源是为提高可靠性和便于检修维护，由一台或多台电源设备与一台备用电源设备并联而成的供电系统。车载开关电源

随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。门禁读卡器电源

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取关电源就是把交流电通过整流滤波变成质量。门禁读卡器电源

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