什麼是切換式電源？原理與選擇的完整指南

從切換式電源的基礎知識、運作原理、選擇要點，到24V・12V的應用範例與噪音對策，進行全面性的解說。內容充滿初學者至中級工程師想要了解的資訊。請同時參閱本公司Unifive的產品介紹與支援體系。

什麼是切換電源？淺顯易懂地說明基本原理與活用重點

對於電氣與電子設備的設計技術人員與工程師來說，切換電源是在實現高效率、小型化與低成本化時不可或缺的存在。本文將綜合說明切換電源的基本結構與運作原理、依應用的選擇方式，以及雜訊對策與安全規範等關鍵要點。也為新手～中階工程師與初次接觸電源設計的人士整理成容易理解的內容，歡迎閱讀至文末。

切換電源的歷史可追溯至1800年代。

據說全球第一個開發切換電源的是1958年的IBM。當年由IBM設計的切換電源似乎是以真空管技術為基礎。同時期通用汽車公司亦以電晶體振盪的方式申請了類似的專利，據說這項技術革新大幅拓展了設備設計人員的選擇空間。1960年代是航太、通信以及電子與電腦等各領域整體發展非常熱絡的時代。

＊切換電源基本方塊圖示例

スイッチング電源の基本的なブロック図。AC入力を整流し、高周波スイッチング回路を通して出力電圧を制御しているイメージ図

切換電源是一種電力轉換器，會將輸入端的交流（AC）整流轉換成直流（DC），接著利用高頻切換元件（例如MOSFET）以高速開關的方式來控制電壓。與線性電源相比，具有以下顯著特徵：

其運作原理大致為：AC輸入→整流電路→高頻切換電路（PWM控制等）→隔離變壓器（視情況而定）→整流與平滑→輸出。多數控制電路會搭載能穩定輸出電壓與電流、並防止過壓與過電流的保護機能，如：PWM（脈寬調變）。