開(kāi)關(guān)電源（SMPS），又稱“開(kāi)關(guān)電源”，是一種將電能轉(zhuǎn)換成符合特定要求的電壓和電流的高效電子設(shè)備。SMPS可以在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中轉(zhuǎn)換電流的形式：例如在AC適配器中將直流電（DC）轉(zhuǎn)換為交流電（AC），或在計(jì)算機(jī)和筆記本電腦中將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）。SMPS使用開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以全開(kāi)和全關(guān)的低功耗模式操作晶體管，有效減少能源浪費(fèi)。理想情況下，SMPS幾乎不消耗任何能量。其工作頻率通常在幾千赫茲到幾兆赫茲之間，而典型的交流主頻率為50至60赫茲。這種高效的電源設(shè)備廣泛應(yīng)用于需要高效率、輕便或小尺寸的場(chǎng)景，以取代傳統(tǒng)的線性電源調(diào)節(jié)器。然而，由于設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑肼曇种疲?/span> SMPS可能會(huì)產(chǎn)生電噪聲。

開(kāi)關(guān)電源的概念由惠普公司在1972年提出，最初是為便攜式計(jì)算器而設(shè)計(jì)的，后來(lái)由于SMPS在電源方面的潛力，惠普公司改進(jìn)了設(shè)計(jì)，并最終在1976年獲得了。

SMPS 在日常生活中的重要性

在現(xiàn)代科技與電腦技術(shù)飛速發(fā)展的今天，穩(wěn)定的電源供應(yīng)是電器設(shè)備正常運(yùn)作的核心保障，尤其在需要頻繁使用電子設(shè)備的場(chǎng)景，傳統(tǒng)的電源調(diào)節(jié)器效率低下，產(chǎn)生大量熱量和能源浪費(fèi)。SMPS的出現(xiàn)恰到好處，它可以根據(jù)設(shè)備的需求精準(zhǔn)調(diào)節(jié)電壓和電流，高效可靠的提供電力。此外，SMPS輕巧緊湊的設(shè)計(jì)也非常適合需要緊湊布局的環(huán)境（如電腦、移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)車等）。

SMPS 的優(yōu)點(diǎn)

高效節(jié)能：SMPS的效率通常在80%~90%之間，而傳統(tǒng)電源設(shè)備的效率約為60%~70%，轉(zhuǎn)換效率越高，意味著能源浪費(fèi)越少，有利于節(jié)省電費(fèi)。

輕巧緊湊：SMPS設(shè)計(jì)緊湊，體積小，重量輕，相較于其他體積較大、重量較重的穩(wěn)壓器，此設(shè)計(jì)使設(shè)備更易于布置，可顯著節(jié)省空間，特別適合電子產(chǎn)品小型化設(shè)計(jì)要求。

發(fā)熱量低：由于SMPS能快速、高效地完成大功率轉(zhuǎn)換，因此產(chǎn)生的熱量較低，避免因散熱不良而導(dǎo)致的設(shè)備故障。此外，低溫運(yùn)行有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

減少諧波反饋：SMPS可以對(duì)低頻輸入電流進(jìn)行整流濾波，然后通過(guò)高頻變換器調(diào)整電壓，最后整流濾波輸出。這一過(guò)程大大減少了電網(wǎng)的諧波反饋，有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

電壓輸出多樣：SMPS的顯著特點(diǎn)就是可以根據(jù)設(shè)備的需求，靈活地提供不同的電壓輸出，對(duì)于需要不同電壓的設(shè)備，SMPS的適應(yīng)性比其他傳統(tǒng)電源要強(qiáng)很多。

制造成本低，維護(hù)方便：SMPS的生產(chǎn)成本相對(duì)較低，且采用模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)方便，一旦發(fā)生故障，維護(hù)成本也比傳統(tǒng)穩(wěn)壓器低。

SMPS 的缺點(diǎn)

盡管SMPS具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些需要注意的缺點(diǎn)：

電路復(fù)雜：SMPS的電路設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，其生產(chǎn)需要較高的專業(yè)設(shè)計(jì)和技術(shù)支持水平。雖然市面上也有一些簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的SMPS，但這種設(shè)計(jì)通常會(huì)犧牲效率和功率因數(shù)。

單輸出：SMPS通常只能提供單電壓輸出，這意味著它無(wú)法同時(shí)為不同電壓的多個(gè)設(shè)備供電。

高頻噪聲：SMPS在高頻開(kāi)關(guān)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，雖然可以通過(guò)增加額外的整流器來(lái)降低噪聲，但會(huì)影響設(shè)備的緊湊性。

諧波失真：SMPS在高負(fù)載下，可能會(huì)產(chǎn)生諧波失真，導(dǎo)致供電設(shè)備發(fā)熱。諧波失真會(huì)影響電腦、顯示器等設(shè)備的性能，甚至?xí)绊懺O(shè)備的使用壽命。

電磁干擾：SMPS可能會(huì)產(chǎn)生電磁干擾（EMI），在某些應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)出“嗡嗡”的聲音，這在安靜的環(huán)境中可能會(huì)讓人感到不舒服。

SMPS 與線性電源的比較

以下幾個(gè)方面可以更好的理解SMPS與傳統(tǒng)線性電源的區(qū)別：

能量損耗：SMPS的能量損耗更低，電源轉(zhuǎn)換效率明顯優(yōu)于線性電源，在需要高效供電的場(chǎng)合中表現(xiàn)出色。

電路復(fù)雜度：SMPS的電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但設(shè)計(jì)難度越高，性能越好。相對(duì)而言，線性電源的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但效率較低，體積較大。

電氣噪聲：SMPS輸出端的電氣噪聲較大，若不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波，可能造成電子設(shè)備工作不穩(wěn)定。線性電源的輸出相對(duì)穩(wěn)定，諧波失真較低。

SMPS的應(yīng)用

開(kāi)關(guān)電源 廣泛應(yīng)用于各種需要低壓或穩(wěn)定電源的場(chǎng)合，其常見(jiàn)應(yīng)用包括：

照明：SMPS廣泛應(yīng)用于低壓照明電源，因其省電、體積小，常被稱為“電子變壓器”。

汽車：在汽車電氣系統(tǒng)中，SMPS用于為各種電子設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。

計(jì)算機(jī)和工業(yè)設(shè)備：在高效運(yùn)行和低能耗的要求下，SMPS 廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和顯示器等電子設(shè)備中。

市場(chǎng)上一些常見(jiàn)的SMPS品牌包括：

NVVV智能開(kāi)關(guān)電源
NVVV電源模塊系列
NVVV DC-DC及AC-DC變換器系列

使用SMPS的注意事項(xiàng)

由于SMPS的CR濾波電容有時(shí)會(huì)存儲(chǔ)高達(dá)325伏的電壓，操作不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電擊傷害。因此，在維修或接觸設(shè)備時(shí)，應(yīng)避免直接接觸電容部分，以確保安全。此外，應(yīng)在SMPS設(shè)備中安裝電磁屏蔽等適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以減少可能產(chǎn)生的電磁干擾。

結(jié)論

SMPS 作為一種高效緊湊的電源設(shè)備，既具有顯著的優(yōu)勢(shì)，也存在一些需要克服的問(wèn)題。在決定是否使用 SMPS 時(shí)，應(yīng)考慮具體的應(yīng)用要求。例如，如果您的主要需求是高效、節(jié)能和小尺寸，那么 NVVV 的 SMPS 系列就是理想的選擇。雖然 SMPS 可能會(huì)帶來(lái)一些電氣噪聲和電磁干擾問(wèn)題，但這些問(wèn)題基本上可以通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和調(diào)整來(lái)解決。然而，在改善噪聲抑制和電磁干擾的同時(shí)，可能會(huì)犧牲一些緊湊性和成本優(yōu)勢(shì)。

總的來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源 是一種非常實(shí)用的電源設(shè)備，特別適合使用在需要高效電源管理的設(shè)備中，例如計(jì)算機(jī)、臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦。