スイッチング電源と通常の電源の違い

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電力電子技術の発展と革新に伴い、スイッチング電源技術も絶えず進化している。現在、スイッチング電源は小型で軽量、かつ高出力という特長から、ほぼあらゆる電子機器に広く利用されており、今日の電子情報産業が急速に発展する上で欠かせない電源方式です。 スイッチング電源は、リニア電源に対して言われるものです。入力側で交流電流を直接整流して直流電流に変え、その後高周波振動回路の作用によりスイッチトランジスタで電流のオン・オフを制御し、高周波パルス電流を生成する。 インダクタ（高周波トランス）の助けを借りて、安定した低電圧の直流電力を出力する。変圧器の磁心の大きさはその動作周波数の二乗に反比例するため、周波数が高くなるほど磁心は小さくなる。これにより、**変圧器を小型化し、電源の重量とサイズを軽減することができます。 また、直流を直接制御するため、この電源の出力は線形電源よりもはるかに高くなります。これによって動力が節約されるため、人々に好まれているのです。 しかし、欠点もあり、回路が乱雑で修理が困難であり、回路への汚染が深刻です。電源ノイズが大きく、一部の低ノイズ回路には適していません。 電力電子技術の発展と革新に伴い、現在のスイッチング電源は小型で軽量、かつ高効率という特長から、ほぼすべての電子機器で広く利用されており、その重要性は明らかです。 スイッチング素子の回路内での接続方法により、スイッチング電源は大きく、直列型スイッチング電源、並列型スイッチング電源、変圧器式スイッチング電源の3つのカテゴリーに分けられる。 その中で、トランス式のスイッチング電源は、プッシュプル式、ハーフブリッジ式、フルブリッジ式など、さらに細分化することができる。 トランスの駆動と出力電圧の位相によって、フルブライト方式、インバータブル方式、シングルエンジニアード方式、ダブルエンジニアード方式など、さまざまなタイプに分けることができる。 一般的な電源は通常、リニア電源であり、リニア電源とは、制御トランジスタが線形状態で動作する電源のことです。一方、スイッチング電源では異なり、スイッチングトランジスタ（スイッチング電源では、一般的に制御用トランジスタをスイッチングトランジスタと呼びます）はオンとオフの2つの状態で動作します。オン時——抵抗値は非常に小さい；閉じる——抵抗が非常に大きい。 スイッチング電源は、比較的新しいタイプの電源です。高出力で軽量、昇圧・降圧が可能、出力電力が大きいなどの長所がある。しかし、回路の動作がスイッチ状態にあるため、ノイズが比較的大きいです。 一般的な電源とスイッチング電源の共通点は、どちらも電圧調整用のトランジスタを備えており、その動作原理によって電圧を安定させている点です。違いは、スイッチング電源がスイッチングトランジスタを用いて調整するのに対し、一般的な電源は通常、トランジスタの線形増幅領域を利用して調整する点です。 比較すると、スイッチング電源は消費電力が少なく、交流電圧の適用範囲が広く、出力直流のリップル係数も良好ですが、欠点はスイッチングパルスによる干渉です。