開關(guān)電源（Switch Mode Power Supply，簡稱 SMPS），又被稱作開關(guān)電源、開關(guān)變換器，屬于高頻功率變換裝置，是電源的一種重要類型。其主要功能是通過不同架構(gòu)形式，將某一電平的電壓轉(zhuǎn)換為用戶實(shí)際所需的電壓或電流。
　　普通電源的作用是把輸入的交流市電（AC110V /220V），借助隔離開關(guān)降壓電路，轉(zhuǎn)換為硬件所需的幾種低壓直流電源，如 3.3V、5V、12V、 - 12V 等，并且還能提供具有 5V 待機(jī) (5VSB) 關(guān)閉功能，使計(jì)算機(jī)可處于待機(jī)狀態(tài)。因此，這類電源同時(shí)配備了高壓和大功率元件。
　　電源轉(zhuǎn)換過程較為復(fù)雜，具體為：交流輸入→EMI 濾波電路→整流電路→功率因數(shù)校正電路（有源或無源 PFC）→功率級初級側(cè)（高壓側(cè)）開關(guān)電路轉(zhuǎn)換成脈沖電流→主變壓器→功率級次級側(cè)（低壓側(cè)）整流電路→電壓調(diào)整電路（如磁放大電路或 DC - DC 轉(zhuǎn)換電路）→濾波器（平滑輸出紋波，由電感和電容組成）電路→監(jiān)控輸出的電源管理電路。
　　交流輸入插座：此處是首次檢查外部交流電源輸入的地方。首先，在交流輸入端加裝二階 EMI，目的是阻擋來自電源線的干擾，防止電源工作時(shí)產(chǎn)生的開關(guān)噪聲通過電源線傳播，進(jìn)而干擾其他用電設(shè)備。EMI（電磁干擾）濾波器的低通濾波作用，是將交流電中包含的高頻噪聲旁路或引導(dǎo)至地線，只允許波形大約 60Hz 的電流通過。
　　部分集成 EMI 濾波器電源插座將濾波器電路完全包含在一個(gè)鐵盒內(nèi)，這樣可以更有效地防止噪聲泄漏。而沒有金屬外殼的深埋式內(nèi)置 EMI 濾波器的電源，會(huì)泄漏一些噪聲，所以有些插座僅添加 Cx 和 Cy 電容。并且，EMI 濾波器電路經(jīng)常在主電路板上實(shí)現(xiàn)。若主電路板上的 EMI 電路區(qū)域?yàn)榭?，那就意味著該區(qū)域的元件已被移除。由于目前 12cm 風(fēng)扇的電源內(nèi)部面積不足以容納集成 EMI 濾波器，因此大部分采用類似照片左右兩側(cè)的方案。
　　X 電容（Cx，又稱跨線濾波電容）：該 EMI 濾波器電路通過在火線 (L) 和中性線 (N) 之間橋接電容器，來降低電源線的低正常噪聲。其外觀呈方形，上面通常寫有字母 X 或 X2。
　　Y 電容（Cy，又稱線路旁路電容）：為了地降低高常模和共模噪聲，Y 電容器連接在浮動(dòng)地 (FG) 和火線 (L)/ 零線 (N) 之間。在電腦電源中，F(xiàn)G 點(diǎn)與金屬外殼、地線（E）、輸出端 0V/GND 相連。所以當(dāng)?shù)鼐€不接時(shí)，會(huì)通過兩個(gè)串聯(lián)連接的電線。當(dāng)人體接觸 Cy 電容時(shí)，它會(huì)分壓輸入電源一半的電位差（Vin/2），可能會(huì)產(chǎn)生電感。
　　共模扼流線圈（交聯(lián)電感）：為了消除電源線的低通共模和射頻噪聲，共模扼流線圈與濾波器電路中的火線（L）和零線（N）串聯(lián)。一些電源的輸入線采用環(huán)繞磁芯的設(shè)計(jì)，可將其視為基本的共模扼流圈。它有環(huán)形和方形等形狀，類似于變壓器，并且能看到一些裸露的線圈。L/N 線和地線 E 之間的噪聲被稱為共態(tài)噪聲，而 L 和 N 線之間的噪聲被稱為常態(tài)噪聲。EMI 濾波器的根本目的就是消除和阻擋這兩類噪聲。
　　EMI 濾波電路之后是瞬態(tài)保護(hù)電路和整流電路，常用元件如下：
　　保險(xiǎn)絲：當(dāng)流過保險(xiǎn)絲的電流超過額定限值時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，從而保護(hù)后端電路。電源中使用的保險(xiǎn)絲通常是快斷型，但是防爆型。這種保險(xiǎn)絲與標(biāo)準(zhǔn)保險(xiǎn)絲的主要區(qū)別在于，其外管是米色陶瓷管，內(nèi)含防火材料，可防止熔斷時(shí)產(chǎn)生火花。照片頂部的固定式（兩端直接套上線座并焊接到電路板上）和圖片中間的可拆卸式都是安裝在電路板上的（用金屬夾固定）。熱熔斷器是下面的方形元件，此保險(xiǎn)絲連接在功率元件的大功率水泥電阻或散熱器上，主要用于防超溫，防止因過熱而導(dǎo)致元件損壞或故障。該保險(xiǎn)絲還可與電流保險(xiǎn)絲配合使用，提供針對電流和溫度的雙重保護(hù)。
　　負(fù)溫度系數(shù)電阻（NTC）：電源接通時(shí)，電源高壓端的電解電容處于無電狀態(tài)，充電過程中會(huì)出現(xiàn)過大的電流浪涌和線路壓降，可能導(dǎo)致橋式整流器和其他組件超過其額定電流并燒毀。當(dāng) NTC 與 L 或 N 線串聯(lián)時(shí)，其內(nèi)阻可以在充電時(shí)限制電流。由于其具有負(fù)溫度系數(shù)，意味著其阻值會(huì)隨著溫度升高而減小，所以當(dāng)電流流過本體時(shí)，電阻會(huì)逐漸減小。不過，當(dāng)電源在預(yù)熱狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí)，其保護(hù)作用可能會(huì)被忽略，即便阻抗可隨溫度降低，但仍會(huì)消耗少量的功率。因此，當(dāng)今大多數(shù)高效電源都采用了更復(fù)雜的瞬時(shí)保護(hù)電路。
　　金氧壓敏電阻 (MOV)：在保險(xiǎn)絲的背面，壓敏電阻連接在火線和地線之間。當(dāng)兩端電壓差小于其額定電壓值時(shí)，本體呈現(xiàn)高阻抗；當(dāng)電壓差超過其額定電壓值時(shí)，本體電阻迅速下降。此時(shí)估計(jì) LN 和前端保險(xiǎn)絲之間存在短路，由于短路產(chǎn)生的電流，前端保險(xiǎn)絲將熔斷以保護(hù)后端電路。當(dāng)主體承受過大的電力時(shí)，它偶爾會(huì)自毀，以提醒用戶設(shè)備出現(xiàn)問題。它常見于電源的交流輸入端，當(dāng)輸入交流過壓時(shí)，保險(xiǎn)絲能及時(shí)熔斷，防止內(nèi)部器件損壞。其顏色和外觀與 Cy 電容非常相似，但元件上的文字和型號可以區(qū)分它們。
　　橋式整流器：內(nèi)部橋式整流器中有四個(gè)二極管交替連接，其工作是對輸入交流電進(jìn)行全波整流，以供后端的開關(guān)電路使用。其外觀和尺寸會(huì)根據(jù)組件的額定電壓和電流而變化。有些電源會(huì)將其安裝在散熱器上，以幫助散熱并確保長期穩(wěn)定性。整流后進(jìn)入功率級原邊開關(guān)電路，該部分的元件定義了電源各通道的輸出能力，是關(guān)鍵元件之一。
　　功率級原邊開關(guān)電路中的元件如下：
　　開關(guān)晶體管：它根據(jù)控制信號導(dǎo)通和關(guān)斷，決定電流是否流過，作為開關(guān)電路中的非接觸式快速電子開關(guān)，在有源功率因數(shù)校正電路和功率級原邊電路中起著至關(guān)重要的作用。電源中的傳統(tǒng) N MOSFET（N 型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）和 NPN BJT（NPN 型雙結(jié)晶體管）較為常見。根據(jù)開關(guān)元件的電路組成，可以產(chǎn)生不同的功率級拓?fù)?，例如雙晶正激型、半橋型、全橋型、推挽型等。開關(guān)也用于要求高效率的電源，同步整流電路和 DC - DC 降壓電路均采用晶振。
　　變壓器：由于采用變壓器分離高低壓，利用磁能進(jìn)行能量交換，所以這類電源被稱為隔離開關(guān)降壓電源。它不僅可以避免高低壓電路發(fā)生故障時(shí)的漏電危險(xiǎn)，還能輕松產(chǎn)生多種電壓輸出。由于工作頻率高，變壓器的體積比標(biāo)準(zhǔn)交流變壓器小。目前的大輸出電源均采用多變壓器設(shè)計(jì)，以防止單個(gè)變壓器飽和而限制功率輸出。輔助電源電路和用于信號傳輸?shù)拿}沖變壓器顯示在鏡頭的頂部，而主電源變壓器和環(huán)形次級側(cè)調(diào)節(jié)變壓器顯示在底部。采用變壓器作為隔離邊界時(shí)，副邊的輸出電壓遠(yuǎn)低于原邊，但仍需經(jīng)過整流、調(diào)整、濾波、平滑等電路后才變?yōu)檫m合計(jì)算機(jī)部件所需的各種電壓的直流電壓。
　　功率級次級側(cè)電路常用元件有：
　　二極管：根據(jù)各部分的電路要求和輸出大小，電源內(nèi)部采用不同類型和規(guī)格的二極管。除傳統(tǒng)的硅二極管外，還有肖特基勢壘二極管（SBD）、快恢復(fù)二極管（FRD）和齊納二極管（ZD）等。SBD 用于功率級的次級側(cè)，對變壓器輸出進(jìn)行整流，ZD 用作電壓基準(zhǔn)。FRD 主要用于有源功率因數(shù)校正和功率級的初級側(cè)電路。