電源供應器，與其適配的產品一致，已經在個人電腦接口、模擬電池和太陽能電池等電源，以及在執行測試序列等方面取得了顯著的進步。現代電源供應器已經發展成一種復雜的設備。

現代電源測試設備已經超越了僅僅提供直流輸出的功能。電源供應器已經演變成能夠與個人電腦接口，模擬各種電源，執行各種測試序列的設備。這類設備的功率范圍可以從30瓦到60千瓦，電壓可高達2000伏，電流可高達1000安培。因此，電源供應器已經成為一種高度復雜的設備。

直流電源供應器概述

一個直流電源供應器主要包含幾個基本的電路模塊。變壓器將電路的其余部分與交流電路電氣隔離，并根據電源所需的最大直流輸出電壓，對來自交流電路的電壓進行升高或降低。整流器模塊將變壓器的交流電壓轉換為單向交流電壓。然后，濾波器模塊將單向交流轉換為帶有紋波效應的不完美直流電壓。穩壓器調整輸出電壓到所需的水平，并進一步進行濾波，以便輸出是恒定的直流電壓。

輸出誤差

直流電源供應器的輸出并不總是能精確地提供用戶設定的電壓。制造商會基于組件的公差來定義直流輸出的準確性。制造商還可能指定一個溫度系數來補償輸出誤差。直流輸出低于預設值的另一個原因是，在高電流負載下，內部電阻的電壓降低了。制造商將此效應定義為負載調節，它是滿量程電壓的百分比誤差。為了全面確定直流電源供應器的輸出準確性，需要將負載調節誤差加到輸出精度上。

該直流電源的輸出還將具有噪聲。所有電子組件中都存在與電子運動和與原子碰撞相關的固有噪聲。在交流線路的條件下，電磁干擾(EMI)和接地線上的漂移電流也會在電源輸出中誘導噪聲。無論設計多么出色，直流電源的輸出都會有噪聲。

電源供應器的拓撲結構

電源的拓撲結構有兩種類型：線性和開關模式設計。線性設計中，電源在電路中連續流動。這種設計的優勢在于噪聲低和設計簡單，但效率較低，線性電源供應器的效率通常低于60%。開關模式電源的效率可以達到90%左右，但設計復雜度較高，輸出噪聲也更大。由于用作開關的晶體管在千赫范圍內周期性地開啟和關閉電源，因此噪聲更高。開關模式電源的優點還包括使用較小且較輕的變壓器，與相同功率的線性電源相比。盡管兩種拓撲對于低功率電源都適用，但在設計500瓦以上功率的電源時，幾乎總是使用開關模式電源。

直流電源供應器的分類

大多數電源供應器是在第一象限（正V和I）運行的單極設備。雙極輸出電源供應器在第一和第四象限運行。輸出電壓可以是正的或負的，而電流始終是正的。第三種類型的電源可以在第一和第二象限運行。這種類型的供應器被稱為雙向電源。在第一象限，供應器是一個直流電壓源。在第二象限，供應器吸收電流并作為電子負載運行。因此，一個雙向電源供應器結合了兩種設備的性能：直流電源和直流電子負載。

控制直流輸出

除了過濾輸出以提供無紋波的直流輸出外，穩壓器還保持輸出電壓在設定水平上。我們可以將穩壓器電路模型視為反饋放大器。輸出電壓檢測電路監測輸出電壓，并將其反饋到誤差/功率放大器上。誤差/功率放大器會根據電壓差異的極性，提高或降低其輸出。

在小負載電流下，監測直流電源輸出端的電壓就足夠了。在小負載電流下，導線上的電壓降很小。然而，在大負載電流下，導線上的電壓降可能相當大，且應用在負載上的電壓低于設定的輸出電壓。

如果設計有4線連接的供應器，供應器會校正負載處的低電壓，其中兩根線向負載供電，另外兩根線感應負載電壓。輸出電壓檢測電路具有高輸入阻抗，因此幾乎不吸收電流。由于感應導線上幾乎沒有電壓降，電壓感應電路可以測量負載處的實際電壓，并將該電壓反饋給電源的誤差/功率放大器。放大器提高其輸出電壓，以補償源導線中的電壓降。這個特性被稱為遠程感應，確保負載處的輸出是所期望的電壓。使用4線連接可以確保負載處電壓的更高準確性。

輸出特性選項

電源供應器可以通過不同的方法向負載傳遞能量。典型的電源供應器將具有矩形的I-V輸出特性。電源輸出可以在矩形內的任意電壓和電流值組合。另一種傳遞方式被稱為自動范圍選擇。具有自動范圍選擇I-V輸出特性的直流電源結合了矩形輸出和雙曲線輸出。自動范圍選擇特性能夠為比較大的負載電流范圍（有時還包括更寬的電壓范圍）提供能源，而矩形輸出只能在其最大電壓和電流下提供全功率。

直流電源供應器目前已經是所有電子產品設計和測試的必要工具。電子產品的廣泛變化也推動了各種類型和特性的電源供應器的廣泛應用。