スイッチング電源は、比較的新しいタイプの電源です。
高効率、軽量、調整可能な電圧、高出力の利点があります。ただし、スイッチ状態で回路が動作するため、ノイズは比較的高くなっています。次の図を通して、ステップダウンスイッチング電源の作業原則を簡単に説明しましょう。図に示すように、回路はスイッチK(実際の回路では、トランジスタまたはフィールド効果トランジスタ)、フリーホイールダイオードD、エネルギー貯蔵インダクタL、フィルタリングコンデンサCなどで構成されています。スイッチが閉じたとき、電源はスイッチKおよびインダクターCを介して電気エネルギーの一部を維持し、電気エネルギーの一部を保存します。スイッチがオンになった後、比較的ゆっくりと増加します。つまり、出力は電源電圧値にすぐに到達できません。一定の期間の後、スイッチはオフになり、インダクタLの自己インダクタンス効果(インダクタの電流の慣性効果と鮮明に見なすことができます)のため、回路の電流は変化せず、左から右に流れ続けます。この電流は荷重を流れ、地面から戻り、フリーホイールダイオードDの正の端子に流れ、ダイオードDを通過し、インダクタLの左端に戻り、回路を形成します。スイッチの閉鎖時間と開口時間(つまり、PWM-パルス幅変調)を制御することにより、出力電圧を制御できます。出力電圧を検出して出力電圧を維持することにより、オン/オフ時間が制御されると、電圧安定化の目的が達成されます。
スイッチの閉鎖中、インダクタはエネルギーを蓄積します。スイッチの切断中、インダクタはエネルギーを放出するため、インダクタLはエネルギー貯蔵インダクタと呼ばれます。スイッチがオフになる期間中、ダイオードDはインダクタLへの電流パスを提供する責任があるため、ダイオードDはフリーホイールダイオードと呼ばれます。
実際のスイッチング電源では、スイッチKはトランジスタまたはフィールド効果トランジスタに置き換えられます。スイッチがオフになると、電流は非常に小さくなります。スイッチが閉じていると、電圧が非常に低いため、加熱能力u×Iは非常に小さくなります。これが、スイッチモードの電源が高くなる理由です。
