1.1 開關電源的類型
1.1.1 線性穩壓器，所謂線性穩壓器，也就是我們俗話說的LDO，一般有這么兩種特點：
傳輸元件工作在線性區，它沒有開關的跳變；
僅限於降壓轉換，很少會看到升壓的應用。
1.1.2 開關穩壓器
傳輸器件開關(場效應管)，在每個周期完全接通和完全切斷的狀態；
里面至少包括一個電能儲能的元件，如：電感器或者電容器；
多種拓撲（降壓、升壓、降壓-升壓等）
1.1.3 充電泵，一般在一些小電流的應用
傳輸器件開關(如：場效應管、三極管)，有些完全導通，而有些則工作在線性區；
在電能轉換或者儲能的過程中，僅限使用了電容器，如一些倍壓電路。
答疑：有些情況為什么要使用開關穩壓器？為什么不用LDO 和充電泵？
我們知道，所有的能量都不會憑空消失，損耗的能量最終會以熱的形式傳遞出去，
這樣，工程師在設計中就會產生很大的挑戰，比如說，損耗最終以熱的形式傳遞，那么
電路中就需要增加更大的散熱片，結果電源的體積就變大了，而且整機的效率也很低。
如果在開關模式的開關電源，不僅可以提高效率，還可以降低了熱管理的設計難度。
我們可以舉一個例子來對比線性電源和開關電源的效率和體積：
從它們的效率來看，一個12V 輸入，3.3V/2A 輸出的電源，如果用線性穩壓器來實現的
話，它輸出效率只有28%，而用開關電源來做的話，它的輸出效率能達到90%以上。所以
線性電源在高輸入電壓，低輸出電壓的情況下的效率是非常的低，它只適用於一些輸入和輸
出的壓差比較低的場合。像這些情況下使用開關電源的優勢是顯而易見的。線性穩壓器的損
耗為17.4W，開關穩壓器的損耗只有0.73W，這些損耗最終會以熱量的形式傳遞出去，器件
的工作溫度=器件溫升+環境溫度，溫升=熱阻 × 損耗的情況下：假如器件的熱阻θ=35℃/W
來計算，LDO 的溫升=35℃ × 17.4W=609℃，開關穩壓器溫升=35℃ × 0.73W=25.55℃。
可見，開關穩壓器可以工作在60~70℃的環境溫度也是沒問題的，而LDO 在這種情況下，
發熱非常嚴重，必須得降低它的熱阻，而熱阻的大小就取決於散熱面積，散熱面積越大，熱
阻就越小，所以LDO 需要很大的散熱面積(如下圖)，來減少它的熱阻以獲得較低的溫升。
上圖紅色標注地方分別是一個2.5W的LDO 和一個6W 的開關電源，兩者功率相差2.4
倍，但開關電源的面積僅是LDO 的1/4 不到，也就是說開關電源的損耗大大減少了，能夠
承受更高的熱阻，減少散熱的面積。
再次強調一遍，如果說輸入與輸出之間壓差較低的情況下，可以使用LDO，但壓差較
大的情況下，建議使用開關電源。當然，開關電源也有它的劣勢，它的輸出會有噪聲、振鈴、
跳變，而LDO 則不會。某些場合的負載對電源的電壓是很敏感的話，可以在開關電源后面
載加一級LDO。例如我們要把5V 轉為1.2V ， 如果直接有LDO 的話，效率可能只有20%，
但我們可以把5V 用開關電源變為1.5V，再用LDO 把1.5V 轉為1.2V，這樣，效率就會高，
是一個比較優化的設計。
1.1.5 總結：開關電源VS 線性穩壓器
（1）開關電源
① 能夠提升電壓（升壓）
② 以及使電壓減低（降壓）甚至反相
③ 具有較高的效率和功率密度
（2）線性穩壓器
① 只能實現降壓
② 輸出電壓相對更穩定
如圖是一個簡化的降壓的開關電源，為了方便電路的分析，先不加入反饋控制部分。
狀態一：當S1 閉合時，輸入的能量從電容C1，通過S1→電感器L1→電容器C2→負載RL
供電，此時電感器L1 同時也在儲存能量，可以得到加在L1 上的電壓為：Vin-Vo=L*di/dton。
狀態二：當S2 關斷時，能量不再是從輸入端獲得，而是通過續流回路，從電感器L1 存儲
的能量→電容C2→負載RL→二極管D1，此時可得式子：L*di/dtoff= Vo，最后我們可以得
出Vo/Vin=D，而Vo 永遠是小於Vin 的，因為占空比D≤1。
各個器件的作用：
1、輸入電容器(C1) 用於使輸入電壓平穩；
2、輸出電容器(C2) 負責使輸出電壓平穩；
3、箝位二極管(D1) 在開關開路時為電感器提供一條電流通路；
4、電感器(L1) 用於存儲即將傳送至負載的能量。