【软件工程师学硬件】 之 开关电源（1）

非常感谢大家一如既往的关注。原打算将这个系列转移到头条文章中，但是苦于一个身份证只能认证一个头条号，而我有两个头条号，所以这个头条号无法实名认证，也就不能发表文章，感觉头条这个规则不是很人性。
闲话少说，继续我们今天的话题。
年龄稍微大一点的人可能都还记得，以前的手机充电器或者其他什么电器的适配器的重要特点就是特别重，而且功率越大越重，为什么那么重？原因是那里面有一个变压器，而且这个变压器是硅钢片做的，就是一个铁疙瘩，能不沉吗？
但是现在已经很难看到这种硅钢片的变压器了，之前我在【软件工程师学硬件】之 变压器中提到，这种硅钢片的变压器属于低频变压器，也就是其低频特性非常好，可以将50/60Hz的交流电从220v转换成低压交流电。
但是这种变压器的缺点也是显而易见的，即转换效率不高，存在很大的损耗，还有一个就是体积大、重量沉，此外铜资源的浪费也很严重。因此，这种变压器逐渐被高频变压器替代。
高频变压器的好处就是体积小、重量轻、损耗低，铜线用量少。而且频率越高，体积越小、重量越轻、损耗更低、铜用量更少。所以现在有一种印刷高频变压器，就是直接印刷在电路板上。
高频变压器是开关电源的核心部件，对于隔离式开关电源尤其如此。
传统的电源工作原理很简单，就是将220v交流电通过变压器转换成12v、5v等低压，然后再将交流电整流成直流电，并进行滤波。
开关电源的工作步骤如下：
1、将市电整流成高压直流电；
2、由频率发生器产生高频，一般是几kHz到几十kHz，甚至有达到MHz；
3、由高频控制开关管产生高频交流电；
4、再对高频交流电进行变压转换，如转换成12v的高频交流；
5、再将12v高频交流进行整流滤波输出低压直流电。
虽然开关电源的原理不是很复杂，但是其技术要求则非常高，尤其是如何降低开关的纹波、降低损耗是开关电源设计的核心问题。
如果大家有兴趣，我们可以接下来一起做一个简单的开关电源。谢谢大家阅读。