自然界中的电源适配器如何在没有开关的情况下工作
我对开关电源的工作原理进行了深入了解。它是一种高频化的电能转换装置，广泛应用于电源供应器中。与线性电源不同，开关电源能够实现更高效率的转换，而体积和重量也相应减小。
首先，我知道开关模式电源利用切换晶体管在全开和全闭状态之间快速切换，这两个状态都具有低耗散特点。虽然每次转换会产生较高的耗散，但由于时间短，因此整体能源消耗较少。这是因为理想情况下，开关电源本身不会消耗任何额外能量。
其次，我认识到开关电源通过调整晶体管导通和断路的时间来实现稳压功能。在输出过程中，晶体管不像线性电源那样工作在放大区内，从而避免了额外消耗能源。此外，由于工作频率较高，可以使用小型、高频变压器，从而进一步减小尺寸和重量。
然而，我也意识到了复杂性所带来的挑战。由于内部晶体管频繁切换，如果未加以处理，还可能产生噪声或干扰其他设备。此外，如果没有特殊设计，其功率因数可能不佳。
我还学习了PWM（脉冲宽度调制）技术，该技术使功率晶体管在导通和关闭时分别处于低功率状态。这意味着伏安乘积很小，在导通时，输出为低伏打大流，在关闭时则相反。这一斩波技巧有效地降低了功率半导体上损耗产生的地方。
最后，我理解了两种主要工作方式：正激式变换和升压式变换，每种方式在特定应用场景下各有优势。我了解到交流输入经过整流滤波成直流，然后通过PWM信号控制打开或关闭直流给初级绕组，再由次级感应出高频交流，最终经过整流滤波供给负载。而输出部分则需要反馈至控制环，以保持稳定的输出 voltage.
此外，对交流输入进行过滤是必要的一步，以去除来自网络的干扰，同时也要确保无论如何都不向网络造成干扰。在保持相同功率的情况下，更高的开关频率意味着更小的变压器，但对打开或关闭晶片施加更大的要求；同时可以有多个绕组或者一个绕组中的多个抽头来获得所需的输出；保护措施，如空载、短路等，也不可忽视，因为如果不这样做，它们可能会损坏整个系统。
