開關穩壓器是什么？

1、什么是開關穩壓器？

開關穩壓器，英文(regulatior)，有人叫它調節器、穩壓源。實現穩壓，就是需要控制系統(負反饋)，從自動控制理論中我們知道，當電壓上升的時候通過負反饋把它降低，當電壓下降的時候就把它升上去，這樣形成了一個控制的環路。如圖中的方框圖是 PWM(脈寬控制方式)，當然還有其他如：PFM(頻率控制方式)、移相控制方式等。

2、開關穩壓器的主要分類

按照輸入電壓與輸出電壓的關系，開關穩壓器主要分為降壓型（BUCK）與升壓型（BOOST），及降壓/升壓型（BUCK/BOOST），本文主要針對前兩種做說明。

3、開關穩壓器的調制方式

脈寬調試方式(PWM): 周期性的改變開關的導通與關斷時間的簡單方法

占空比：開通的時間 Ton 與開關周期 T 的比值，ton(開通時間) + toff(關斷時間) = T(開關周期)，占空比 D=ton / T。但是，我們不能采用一個脈沖輸出！需要一種實現能量流動平穩化的方法。通過很多的脈沖，高頻地切換，將在開關接通期間存儲能量而在開關切斷時提供此能量的手段，從而實現平穩的電壓。

4、 降壓轉換器（BUCK）的工作模型

開關電源是一個閉環的控制系統，如上圖 3 我們可以把開關電源的電流比喻為水流，輸入電容就是一個高的蓄水池、輸出電容是一個小的蓄水池，把一小杯一小杯的水從大水池傳送到小水池，通過控制傳送的間隔時間和水杯的水量從而實現小水池固定的水量，當輸出的水量低了，就增加杯子的水量，當輸出的水量高了，就減少杯子的水量。

如上圖 是一個簡化的降壓的開關電源，為了方便電路的分析，先不加入反饋控制部分。

狀態一：當 S1 閉合時，輸入的能量從電容 C1，通過 S1→電感器 L1→電容器 C2→負載 RL供電，此時電感器 L1 同時也在儲存能量，可以得到加在 L1 上的電壓為：Vin-Vo=L*di/dton。狀態二：當 S2 關斷時，能量不再是從輸入端獲得，而是通過續流回路，從電感器 L1 存儲的能量→電容 C2→負載 RL→二極管 D1，此時可得式子：L*di/dtoff= Vo，最后我們可以得出 Vo/Vin=D，而 Vo 永遠是小于 Vin 的，因為占空比 D≤1。

各個器件的作用：

a、輸入電容器(C1) 用于使輸入電壓平穩；

b、輸出電容器(C2) 負責使輸出電壓平穩；

c、箝位二極管(D1) 在開關開路時為電感器提供一條電流通路；

d、電感器(L1) 用于存儲即將傳送至負載的能量。