switching power supply是什么意思，switching power supply的意思翻译、用法、同义词、例句

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开关电源（Switching Power Supply，简称 SMPS）是一种利用现代电力电子技术，通过高频开关操作来高效转换电能形式和电压等级的电源装置。它与传统的线性电源（通过功率器件线性调节压降来稳压）在工作原理上有本质区别。

以下是其核心概念和工作原理的详细解释：

1. 核心定义与工作原理

   • 高频开关操作： 开关电源的核心在于其内部的功率半导体器件（如 MOSFET 或 IGBT）以高频（通常在几十 kHz 到几 MHz 范围）周期性地在“导通”（ON）和“关断”（OFF）状态之间快速切换。这种开关动作是电能转换的关键。
   • 能量存储与传递： 在开关导通期间，输入电能被短暂地存储在一个磁性元件（通常是电感或变压器）或电容中。在开关关断期间，存储的能量被释放到输出端。通过精确控制开关导通和关断的时间比例（即占空比），可以精确地调节输出电压或电流。
   • 基本拓扑： 常见的电路拓扑包括降压（Buck）、升压（Boost）、降压-升压（Buck-Boost）、反激（Flyback）、正激（Forward）、半桥（Half-Bridge）、全桥（Full-Bridge）等。每种拓扑适用于不同的输入/输出电压关系和功率等级。

2. 关键优势

   • 高效率： 这是开关电源最显著的优点。功率器件在开关状态下工作时，要么处于低电阻的导通状态（损耗小），要么处于高电阻的关断状态（电流极小，损耗小）。仅在开关切换瞬间有较大损耗。因此，其效率通常远高于线性电源（可达 85% 以上，甚至超过 95%），显著减少了能源浪费和发热。
   • 高功率密度与小体积/重量： 由于工作频率高，变压器、电感、滤波电容等磁性元件和储能元件的尺寸可以做得非常小。这使得开关电源能够实现非常紧凑和轻便的设计，特别适合便携式设备和空间受限的应用。
   • 宽电压输入范围： 许多开关电源设计能适应较宽的输入电压范围（例如，全球通用的 85V AC 至 264V AC），或适应电池电压的大范围变化。
   • 灵活的输出电压： 通过调整控制电路，可以相对容易地设计出提供不同输出电压（正压、负压、多路输出）的开关电源。

3. 主要缺点与挑战

   • 电磁干扰： 高频开关动作会产生快速的电压和电流变化（dv/dt, di/dt），这些是潜在的电磁干扰源。设计良好的开关电源需要包含有效的输入/输出滤波电路和屏蔽措施以满足电磁兼容性标准。
   • 输出纹波与噪声： 开关过程会在输出电压上产生一定频率和幅度的纹波和噪声。对于噪声敏感的应用，可能需要额外的滤波或选择纹波更低的拓扑。
   • 电路复杂度： 相比线性电源，开关电源通常包含更多的元器件（功率开关、控制器 IC、磁性元件、复杂反馈网络），设计和调试相对复杂。

4. 广泛应用领域

   • 几乎无处不在： 由于其高效率和小型化的优势，开关电源已成为现代电子设备最主要的供电方式。
   • 消费电子： 手机/平板充电器、笔记本电脑电源适配器、电视机、游戏机、LED 照明驱动器等。
   • 计算机与通信： 服务器电源、台式机/笔记本内部电源（ATX）、路由器、交换机、基站电源等。
   • 工业设备： 电机驱动器、自动化控制系统电源、测试测量仪器电源等。
   • 其他： 医疗设备、电动汽车充电器、可再生能源系统（太阳能逆变器）等。

总结来说，开关电源是一种通过高频开关晶体管精确控制能量存储和释放过程，从而实现高效电能转换和电压变换的电源技术。其高效率和小型化特性使其成为当今电子设备供电的绝对主流方案。

参考资料：

1. Texas Instruments (TI): 《开关模式电源基础知识》应用报告。 https://www.ti.com/lit/an/slva057e/slva057e.pdf (权威半导体厂商的技术文档)
2. ON Semiconductor (安森美): 《开关电源工作原理》应用笔记。 https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AND9135-D.PDF (权威半导体厂商的技术文档)
3. Wikipedia: “Switched-mode power supply” 词条。 https://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply (综合概述，包含拓扑和工作原理)
4. Mouser Electronics: 《开关电源技术指南》。 https://www.mouser.cn/applications/switching-power-supply-guide/ (知名电子元器件分销商的技术资源)

网络扩展资料

“Switching Power Supply”是电子工程领域的专业术语，以下是详细解释：

1.基本定义

• 中文翻译为“开关电源”，也可称为“交换式电源供应”（）。其核心功能是通过高频开关技术实现电压转换，包括升压（Boost）和降压（Buck），广泛应用于现代电子产品中。

2.工作原理

• 与传统线性电源不同，开关电源通过半导体器件（如MOSFET）的高速开关动作（通常频率在几十kHz到MHz）调节输出电压。这种开关操作减少了能量损耗，提高了效率。

3.主要优点

• 高效率：因能量损耗低，效率可达70%-95%；
• 体积小：高频变压器替代传统笨重的工频变压器；
• 宽输入范围：可适应不同电压和频率的输入。

4.应用领域

• 常见于计算机、通信设备、家电（如手机充电器）、工业控制系统等。在交流电源场景中，也被称为“Switching AC Power Supply”。

5.相关缩写

• 其英文缩写为“SPS”（Switching Power Supply），全称有时写作“Switching Mode Power Supply”（SMPS）。

如需更深入的技术参数（如拓扑结构、控制芯片等），建议参考专业电子工程文献或行业标准文档。

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