電源の仕組み
スイッチング電源の動作プロセスは非常に理解しやすいです。 リニア電源では、パワートランジスタがリニアモードで動作します。 リニア電源とは異なり、pwmスイッチング電源はパワートランジスタをオン状態とオフ状態で動作させます。 この状態では、パワートランジスタに加わる電圧と電流の積は非常に小さい（オン時は電圧が低く電流が大きく、オフ時は電圧が高く電流が小さい）。 / パワーデバイスのボルトアンペア積は、デバイスで発生するパワー半導体損失です。 リニア電源と比較して、pwm スイッチング電源のより効率的な動作プロセスは、「チョッピング」、つまり入力 DC 電圧を振幅が入力電圧振幅と等しいパルス電圧にチョッピングすることによって実現されます。 パルスのデューティ サイクルは、スイッチング電源のコントローラによって調整されます。 入力電圧が AC 方形波にチョップされると、その振幅は変圧器を介して増減できます。 トランスの二次巻線の数を増やすことで、出力電圧グループの数を増やすことができます。 最後に、これらの AC 波形は整流およびフィルタリングされて、DC 出力電圧が得られます。 コントローラーの主な目的は出力電圧を安定に保つことであり、その動作はコントローラーの線形形式と非常に似ています。 つまり、コントローラの機能ブロック、電圧基準、エラーアンプはリニアレギュレータと同じように設計できます。 両者の違いは、エラーアンプの出力（誤差電圧）がパワートランジスタを駆動する前に電圧・パルス幅変換部を通過することです。 スイッチング電源には、順方向変換と昇圧変換という 2 つの主な動作モードがあります。 さまざまな部品の配置は非常に小さいですが、作業プロセスは大きく異なり、それぞれが特定の用途において独自の利点を持っています。
電源の分類
スイッチング電源技術の分野では、関連するパワーエレクトロニクスデバイスとスイッチング周波数変換技術の開発が同時に進められています。 両者は相互に推進し合い、スイッチング電源の軽量化、小型化、薄型化、低ノイズ化、高信頼性化、耐ジャミング化の方向での開発を推進している。 スイッチング電源は、AC/DC と DC/DC の 2 つのカテゴリに分類できます。 インバーターなどのAC/ACDC/ACもあります。 DC/DCコンバータはモジュール化が進み、国内外で設計技術や生産プロセスが成熟してきました。 標準化はユーザーに認知されてきましたが、AC/DC のモジュール化はその特性上、モジュール化の過程でより複雑な技術的およびプロセス製造上の問題に直面します。 以下に2種類のスイッチング電源の構造と特徴を説明します。
