耗能式稳压开关电源的耗能是必须的、不可避免的,因为其稳压过程是通过耗能大小实现的,正因为如此,这种稳压器稳压范围越宽,输入/输出压差越大,耗能也就越大,这是显而易见的。220V市电整流后输出300V的直流电,想经此类稳压器输出稳定的5V、12V低压直流电是不可能的事。耗能型低压输出稳压器必须与工频变压器配套使用,造成稳压器体积、重量增大,同时还增加了额外损耗(变压器的铜损和铁损)。
开关稳压器的出现,彻底改变了稳压器的稳压概念。顾名思义,开关稳压器是通过开关动作,使连续的直流电变成间断供电的脉冲,再通过储能滤波元件,将不连续的脉冲变成连续的直流电。只要控制开/关的时间比即可改变输出电压,再通过输出电压的变化控制开/关动作时间,即可使输出电压稳定。很明显,如果此过程中开/关具有理想特性,应该没有损耗,开关时间比的变化范围可以很大。因此,开关稳压器直接将300V直流电稳压输出5V也是可能的,省去了工频变压器,这是开关电源的最大优点之一。目前的开关电源最高效率已达到95%,功率体积比达到3.2W/cms,与同输出功率的耗能式稳压器比较,有色金属材料的耗用量降低90%以上。目前开关电源种类极多,性能差距极大,但各有优势和专用领域,所以很难在具体数据上与耗能稳压器进行比较。本书将在每种特殊用途的开关电源中介绍其特点与应用领域。