开关电源为何不直接用变压器？

一、开关电源为何不直接用变压器？

如直接用变压器就是线性电源，体积大，重量大，效率低。

二、开关电源中为什么要用到高频变压器？

有两个方面：高频变压器的体积小；因为高频，所以能够用在开关频率较高的电路中，减小输出电压纹波。当然首先是伴随着电力电子器件的开关频率的提高，才有可能出现的变压器的高频化，否则无从谈起。

1、变压器的最最重要的作用的传递能量，当然还有隔离和变比之类的作用。就拿传递能量来说，举个列子，一只老鼠和一只大象搬运东西，大象虽然运得多，但是速度慢，而老鼠最然运得少，但是速度快，所以同样多的东西，只要速度够快，体积小点同样可以完成。这就是变压器高频化可以减小变压器体积的原因。（这个例子是我们的电源老师讲变压器时讲给我们的）。

2、因为高频化，就是开关频率高，这样就可以使开关电源的输出纹波小。这也举个例子：用一个多边形去逼近一个圆，它的边数越多，越能够逼近一个圆，所以开关频率越高，输出波形就越平滑。希望我的解释能够对你有用，呵呵！

三、交流变压器有没有开关式的？（开关电源）

实际上是有的，名字叫做固态变压器(Solid State Transformer, 简称SST)，早期的文章一般叫作电力电子变压器(Power Electronic Transformer)。其原理为先将电网的交流电通过AC/DC模块整成交流电。由于传统变压器的能量可以双向流动，原理上原副边除了电压等级不一样之外没有什么区别，所以SST的关键技术就是双向电力电子变换器技术，其时用的AC/DC模块和DC/DC模块均需要实现能量的双向流动。所以从这个意义上来说，UPS不能算是一个“开关式”的“变压器”，因为它不需要实现能量的双向流动。

上图是一个典型的SST拓扑，注意到图中的开关管均使用全控器件，DAB也是目前关注度比较高的一种双向DC/DC变换器，这都是为了实现能量的双向流动。

上图是一个三相的SST拓扑。

由于SST使用的开关管比较多，控制复杂，成本高，所以主要应用在高压大功率场合，例如替代传统的电力变压器，在小功率场合基本没什么应用。

这个似乎是GE还是西门子做的SST，记不太清楚了-,-

这个是ABB公司做的SST。

再列几个SST的应用场合吧。

应用1：基于SST的电力牵引系统

应用2：基于SST的风能并网接口

应用3：基于SST的直流快速充电系统

应用4：智能电网中SST的应用

应用5：UPQC(Unified Power Quality Conditioner, 统一电能质量调节器)的高频链结构

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由于自身认识的浅薄和能力的不足，本答案仅仅是对SST做了一个粗浅的介绍，没什么干货，希望能起到抛砖引玉的效果。

四、开关电源为何要振荡电路？

开关电源振荡器是开关电源的特性，震荡的频率决定着开关电源管的速度。能不能起振并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的：

一个是反馈电压和输入电压要相等，这是让振幅平衡的条件。

二是反馈电压和输入电压必须相位相同，这是相位平衡条件，也就是说必须保证是正反馈。一般情况下，振幅平衡条件往往容易做到，所以在判断一个振荡电路能否振荡，主要是看它的相位平衡条件是否成立。

五、开关电源的变压器为何可以做得这么小？

因为开关电源的升频特性所致!我们所用的交流电是每秒50个周波的!(50赫/秒)全波整流后就是每秒100个脉动单向波!那么它的单位时间能量传输效率就很低!因而所需变压器的体积就不能小!开关电源的振荡频率是千赫级的!也就是说它每秒有几千个周波!整流后的单向脉冲波就更多了!因而它的单位时间能量传输效率就很高!因此它的主变压器就会比普通工频变压器体积小很多!(因为频率高!它用的铁芯不是硅钢软磁体!是高频铁氧体磁芯!)

六、开关电源为何叫开关电源？

它叫开关的原因在于它在工作过程当中,在开关的形态下用的是晶体管输出,输出后的宽度能够直接调节电流的脉冲信号,然后从中取出平均值当做输出的一个电压,所以它叫做开关电源,因为在控制的过程当中需要不断的进行开和关,所以开关电源可以之间简称为开关。

七、变压器为何要并联运行？

并联运行是经济运行的一种可行的方式，比方有的企业大量用电只有半年时间，它的总负荷需要500KVA变压器，考虑到冬天不用这么大的负荷，这样，就可选用两台变压器并联运行，到负荷小时，切掉一台，以减小线损。无功负荷的开支。正式投产时，再投上另一台变压器，以利生产需要。所以这种节能方式是值得提倡的。

八、专用变压器为何要计算无功？

变压器的变压过程是借助于电磁感应完成的，变压器是一个感性的无功负载，在变压器传输功率过程中，其自身的无功功率消耗远大于有功功率损耗，因此，在计算变压器的功率损耗时，也要计算变压器的无功功率消耗，变压器的无功功率消耗计算时也分为瞬态消耗、稳态消耗和动态消耗。

九、自耦变压器为何要并联电容？

小型的自耦变压器一般不并联电容。大些的自耦变压器电阻小，电感大，造成工作时的功率因数低。并联适当大小的电容，可以提高自耦变压器运行时的功率因数。

十、为何开关电源的开关频率高了，变压器体积就小了？

根据变压器线圈端电压、匝数、频率和磁通的关系U=4.44fN*磁通最大值，可知，频率和磁通是成反比的，频率高了，磁通量就小，当然变压器的截面就可以小些，同时它的匝数也可以很少。