开关管的工作原理是什么

开关管的工作原理基于其内部电子开关器件的导通和截止状态，通过控制电路实现脉冲调制，从而进行电压变换。以下是开关管工作原理的详细解释：

开关管基本结构

栅极（Gate） ：控制电流的信号输入端，通过改变栅极上的电压可以控制开关管的导通和截止状态。

源极（Source） 和 漏极（Drain） ：负责电流传输的部分，当开关管处于导通状态时，电流可以在源极和漏极之间流动。

开关管工作原理

1. 截止状态 ：当栅极电压低于开启阈值时，电子通道关闭，开关管处于截止状态，电流无法通过源极和漏极。

2. 导通状态 ：当栅极电压达到或超过开启阈值时，电子通道打开，开关管处于导通状态，电流可以在源极和漏极之间自由流动。

栅极电场控制

栅极电压与电子通道：当栅极电压足够高时，形成电子通道，允许电流流动。

电流控制：通过改变栅极电压，可以精确控制源/漏极之间的电流大小。

开关电源应用

开关电源通常由PWM控制IC和MOSFET构成，通过PWM技术控制开关管的导通和截止时间，实现DC-AC或DC-DC电压变换。

开关电源相比线性电源，成本随输出功率增加而增长，但增长速率不同。

开关电源稳压过程

开关电源永远工作在非稳定状态，通过取样比较和脉宽调制电路调整占空比，使输出电压保持稳定。

脉宽调制（PWM）

PWM技术利用微处理器的数字输出来控制模拟电路，通过改变脉冲宽度来调节输出电压。

每秒固定发出一定频率的脉冲，同时可以调节开通和关断的时间（占空比可调），从而控制开关管。

高压逆变

高压逆变是将直流电逆变成高频交流电的过程，使用小变压器实现降压，滤波效果好，得到纯净的直流稳压电源。

软启动

开关电源在启动时采取软启动措施，开始输出功率小，然后逐渐增大，避免启动时对负载造成冲击。

以上是开关管工作原理的概述。

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