开关电源的电子元器件

选用好元器件，是决定开关电源适配器质量的关键。往往设计的开关电源适配器在实验室中是成功的，一到生产线上进行规模生产时，就会出现各种问题。当然，有设计方面的，有工艺方面的，还有焊接方面的，但多数是元器件选用问题。元器件质量的差异是影响开关电源适配器质量的一个重要原因。
开关电源适配器中的功率开关晶体管是影响电源可靠性的关键器件。开关电源适配器所出现的故障中60%是功率开关晶体管损坏引起的。主电路中用作开关的功率管（IGBT）、双极型静电感应晶体管及联栅晶体管等新型功率开关器件也在不断地涌现，开关电源的发展前景非常广阔。

同处理数字电路的电子器件相比，开关电源的电子器件具有如下特征：
1.能处理电功率的能量大小，即承受电压和电流的能力是开关电源器件最重要的参数，其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级，远大于处理数字电路的电子器件。
2.开关器件一般都工作在开关状态下，导通时阻抗很小，接近于短路，压降接近于零，电流由外部电路决定；阻断时阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，器件的两端电压由外部电路决定。
3.开关器件的动态特性也是很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。做电路分析时，为简单起见往往用理想开关来替代实际开关元件。
4.电路中的开关器件往往需要由信息电子电路来控制，在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大，这就是开关器件的驱动电路。
5.为保证不至于因损耗散发的热量导致开关器件温度过高而损坏，不仅在开关器件封装上考虑散热设计，在其应用电路结构设计中一般都考虑安装大的散热片。导通时，开关器件上有一定的通态压降，造成损耗；阻断时，开关器件上有微小的漏电流通过，也会造成损耗。对某些开关器件来说，驱动电路向其注入的功率也是造成开关器件功率损耗的主要原因；当开关器件工作的开关频率较高时，开关损耗会随之增大，可能成为开关器件功率损耗的主要原因。

开关电源模块由控制电路、驱动电路和以开关器件为核心的主电路组成。控制电路按电源模块的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中开关器件的通或断来完成整个电源模块的功能。开关电源模块中需要有检测电路，广泛来说出主电路之外的其他驱动电路都归为控制电路，开关电源模块是由主电路和控制电路组成的。主电路中的电压和电流都比较大，而控制电路的开关器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路和控制电路连接的路径上，如驱动电路与主电路的连接处、驱动电路与控制信号的连接处、或者主电路与检测电路的连接处，一般都要进行电气隔离，隔离手段采用光、磁等来传递信号。由于主电路中往往有电压和电流的过冲，而开关器件一般比主电路中普通的元器件要昂贵，因此电路设计中要附加一些保护电路，以保证开关器件和电源模块系统正常、稳定运行。开关器件一般都有三个脚，其中两个连接在主电路中，而第三端被成为控制端或者控制极，开关器件的通断是通过在其控制端和一个主电路端子之间加一定的信号来控制，这个主电路端子是驱动电路和主电路的公共端。