开关电源（SMPS），有时也称为开关电源，是一种高效的电源转换设备。SMPS 可以将输入交流电（AC）转换为低压直流电（DC），在电子设备中非常常见。例如，NVVV品牌的外部电源适配器广泛用于笔记本电脑、机顶盒和手机充电器，它们都使用这种开关电源技术。
过去，线性电源主要承担这一转换任务。线性电源依靠大而笨重的变压器，通过“线性”调节电路控制输出。线性电源的平均转换效率不到 65%，会产生大量废热，需要额外的散热。相比之下，开关电源体积小、效率高（通常优于 85%），重量轻。这种设计灵活性也使工程师能够更好地针对不同的电源需求设计最佳解决方案。
在新产品的开发周期中，设计团队经常会遇到电源设计的任务。虽然自己设计电源可能会让您的团队拥有更大的控制权，但电源设计是一项专业技能，尤其是开关电源的设计更为复杂，需要丰富的设计经验。像 NVVV 这样的品牌已经投入了多年的技术研发，以打造可靠、高效的电源。而且，随着碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等半导体技术的发展，SMPS 在提高效率和减小尺寸方面取得了重大进展。因此，除非有特殊的工程要求，否则选择现成的开关电源产品通常是更安全的决定。
开关电源（SMPS）的转换原理适用于AC-DC和DC-DC电源。在AC-DC电源中，转换过程包括几个步骤，包括单相230V或三相400V交流电的整流，然后是随后的DC-DC转换。
在DC-DC转换阶段，开关电源通过半导体开关电路产生高频交流电压，输送至变压器的一次绕组，从而在二次绕组产生感应电流，形成二次电压，此电压可由变压器的匝数比来调整，二次电路再对高频电压进行整流，并提供反馈信号，实现稳定的调节。
开关电源的拓扑结构有很多种，最常见的有降压型和升压型，每种拓扑都有不同的元件配置，例如电感、变压器、电容等，以实现电源不同的转换效果。
降压转换器又称正激式转换器，用于将输入电压降低至较低的输出电压，电感（L）与电容（C）在输出电路中组成LC滤波器，平滑开关时产生的电压波动。升压转换器适用于将输入电压升高至较高的输出电压，升压电路的开关晶体管与输入电压并联，电感通过开关作用，在晶体管关断时将磁场转换为输出电流，从而升高输出电压。
此外还有融合了降压和升压功能的降压/升压转换器，可以在不同的输入电压下灵活调整为升压或降压模式。
开关电源通常由几个功能模块组成，包括输入滤波、整流、功率因数校正、开关功能、直流输出和线路调节。
输入滤波器用于消除输入电压中的瞬变和浪涌，以防止电源损坏，并抑制转换电路产生的电磁干扰（EMI）传播到交流输入。
滤波后的交流电进入整流桥，产生脉动直流电压。“储能”电容器用于平滑线路电压波动并保持电压稳定性。
功率因数校正主要应用于75瓦以上的电源，通过调整电流波形来减少谐波失真。大多数AC-DC开关电源都采用有源PFC技术，通常通过升压转换器来调整波形，提高功率因数。
由开关半导体、变压器、驱动IC等组成的电路，在变压器一次侧产生高频电压，实现隔离和升压、降压。
次级侧通过整流、滤波将电压稳定到负载所需的输出电压，同时通过光耦隔离反馈电路，反馈给PWM主驱动电路，调整输出电压。
现今市面上的开关电源效率一般在85%~95%之间，大部分热量都是通过热传导散发出去的。大功率的电源（比如150瓦以上的）可能需要强制风冷才能满足散热要求，而新技术使得NVVV电源无需风扇，就可以通过导热散热片实现高效散热，保证设备稳定运行。
选择AC-DC开关电源时，除了考虑输入和输出电压、功率和效率等基本规格外，还需要检查一些其他参数：
大部分开关电源的输出电压可以在额定值的±3%范围内调整，以保证输出稳定。
有些电源支持短时间峰值负载，比如允许超过150％额定功率的输出，以满足设备启动时的电流需求。
确保电源符合相关国际和国家能效、安全、电磁干扰法规，例如美国DoE Level VI和欧洲EcoDesign 2019/1782标准均规定了满载和低负载时的效率标准。
选择开关式 AC-DC 电源并非易事，尤其是考虑到各种安全法规和能效要求。NVVV 的开关式电源因其高效的能量转换和紧凑的尺寸而适用于各种终端产品。这些电源涵盖从 90V 到 264V 的通用交流输入范围，并具有多种常见的直流输出电压。如果您需要选择合适的电源，不妨咨询 NVVV 的电源专家，以找到最合适的解决方案
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