电源设计传统上高度重视能源效率。如果电源效率低下并且具有不可忽略的功率损耗，系统和终用户将支付更多费用。我们不要忘记，从线性稳压器到更高效的开关技术的转变是由于对更高效率标准的追求而成为可能，特别是在电源应用中。现在让我们更仔细地了解一些提高开关模式电源 ( SMPS ) 效率的方法。
积极整改
二极管整流器电路是开关电源中常见的一个级，与同步整流器（通常称为有源整流器）一起使用，以提高其效率。常用的 BJT 或MOSFET功率
晶体管被设计为以能够将交流输入电压转换为直流电压的频率进行开关，用于代替传统的半导体二极管。由于这些整流器电路中的开关需要与输入波形同步，因此它们被称为同步整流器电路。同步整流（SR）方法可以降低电源的总体成本，同时提高效率、热管理、功率密度和可靠性。
图1的上半部分显示了带有
整流二极管的降压转换器的经典方案，而在同一图的下半部分，肖特基二极管已被MOSFET晶体管取代。有源整流器的优点是它的导通电阻和压降比二极管低得多。MOSFET 晶体管是二极管的理想替代品，因为它们的 R DS(on)非常低，低至几十毫欧或更小。因此，该电阻上的压降远低于二极管上的压降。SR技术的缺点是它需要能够确保MOSFET开关与输入波形之间同步的控制电路。
图1：SR技术的应用示例
缓冲器和钳位器
缓冲器具有降低电压尖峰的振幅、降低电压变化率(dV/dt)的功能。其效果是减少开关损耗和射频发射。夹具执行的功能要简单得多；也就是说，它只是降低了电压尖峰的幅度，而对发射频谱没有好处。
有源钳位电路
反激式转换器简单且便宜，但由于开关晶体管要承受高压应力，因此其使用在低功率应用（小于 100 W）中受到限制。当开关接通时，反激式转换器将能量存储在变压器的初级绕组中。在“关闭”期间，能量传输至次级，然后从次级传输至输出。电流在初级和次级绕组中流动，但不会同时流动。与传统的
电阻电容二极管（RCD）类型相比，有源钳位以固定的开关频率获得晶体管的零电压开关（ZVS），从而提高了效率和EMI。
准谐振电路
准谐振拓扑应用于 SMPS，以减少或消除与频率相关的开关损耗，从而提高效率并降低设备的工作温度。该技术的缺点是在低功率时会产生较高的损耗，而几乎所有现代电源中都存在频率钳位电路，从而消除了该技术的缺点。准谐振转换器通常包含 LC 网络，其电压和电流在开关周期内呈正弦变化。
功率因数校正（PFC）
功率因数 (PF) 定义为有功功率与视在功率之比。在离线电源（即直接连接到交流电源的电源）中，电流和电压都是正弦波。因此，PF 由输入电流和输入电压之间的相位角的余弦给出，并且是电流对负载上可用的有功功率的贡献程度的指标。例如，PF 等于 1 表示 100% 的电流为负载供电。国际法规限制由电源电压供电的设备（例如电视电源、照明
电子镇流器和电机控制电路）输入电流中的谐波含量。正确设计的 PFC 级可确保电流始终与交流输入电压同相。的 PFC 解决方案是升压拓扑，而升降压PFC解决方案可以提供输出隔离和可调输出电压。在这三种方案中，降压拓扑提供的 PFC。
