周波数変換スイッチ電源の動作原理
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は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とオフの両方の状態で動作させます。これらの2つの状態では、パワートランジスタに追加されるボルトアンペア積は非常に小さいです（導通中は低電圧と高電流、シャットダウン中は高電圧と低電流）/パワーデバイスのボルトアンペア積は、パワー半導体デバイスで発生する損失です。
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、入力 DC 電圧を入力電圧振幅に等しい振幅のパルス電圧に切り分ける「チョッピング」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 矩形波に切り分けられると、その振幅はトランスによって増減できます。トランスの二次巻線の数を増やすと、出力電圧値を増やすことができます。最後に、これらの AC 波形は整流され、フィルタリングされて DC 出力電圧が得られます。
コントローラの主な目的は安定した出力電圧を維持することであり、その動作プロセスはリニア コントローラと似ています。つまり、コントローラの機能ブロック、電圧リファレンス、およびエラー 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。違いは、エラー アンプの出力 (エラー電圧) がパワー トランジスタを駆動する前に電圧/パルス幅変換ユニットを通過する必要があることです。
スイッチング電源には、順方向変換と昇圧変換の2つの主な動作モードがあります。
