晶体管和降压变换器

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晶体管和降压变换器之间的区别

晶体管 vs. 降压变换器

晶体管（transistor），早期音譯為穿細絲體，是一种-zh-cn:固体; zh-tw:固態;--zh-cn:半导体器件; zh-tw:半導體元件;-，可以用于放大、开关、稳压、信号调制和许多其他功能。在1947年，由約翰·巴丁、沃爾特·布喇頓和威廉·肖克利所發明。當時巴丁、布喇頓主要發明半導體三極體；肖克利則是發明PN二極體，他們因為半導體及電晶體效應的研究獲得1956年諾貝爾物理獎。 電晶體由半導體材料組成，至少有三個對外端點（稱為極），(C)集極、(E)射極、(B)基極，其中(B)基極是控制極，另外兩個端點之間的伏安特性關係是受到控制極的非線性電阻關係。晶体管基于输入的電流或电压，改變輸出端的阻抗 ，從而控制通過輸出端的电流，因此晶體管可以作為電流開關，而因為晶体管輸出信號的功率可以大於輸入信號的功率，因此晶体管可以作為电子放大器。. 降压变换器（Buck Converter，又称為Buck变换器），又称為降壓斬波器（Buck Chopper），是會降低電壓的直流-直流轉換器，輸出（負載）端的電壓會比輸入（電源）端要低，但其輸出電流會大於輸入電流。降压变换器是开关电源，一般至少會有二個半導體元件（二極體及電晶體，不過新型的降压变换器可能會用電晶體配合代替二極體）及至少一個儲能元件（電容器、電感器或是二者都有）。一般也會在輸出端及輸入端加上以電容器為主的濾波器（有時也會配合電感器）以降低電壓漣波。 像降压变换器之類的开关电源其效率會比線性電壓調節器要好，線性穩壓器的電路較簡單，可以降低電壓，且其輸出電壓的漣波會比降压变换器要小很多，但不要的能量會以熱的方式釋放，而且不能提高電流。 降压变换器的效率一般會高過90%，因此常用來將電腦中的主電源（多半是12V）降壓到USB、DRAM及CPU需要的電源（1.8V或更低）。.

二極體

#重定向 二極管.

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开关电源

开关电源（英文：Switching Power Supply），又稱交換式電源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是電源供應器的一種。其功能是将一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。开关电源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如个人电脑，而开关电源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。 开关电源不同於线性电源，开关电源利用的切換電晶體多半是在全開模式（饱和区）及全閉模式（截止区）之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，因此比較節省能源，產生廢熱較少。理想上，开关电源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是透過調整電晶體導通及斷路的時間來達到。相反的，線性電源在產生輸出電壓的過程中，電晶體工作在放大区，本身也會消耗電能。开关电源的高轉換效率是其一大優點，而且因為开关电源工作频率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此开关电源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。 若电源的高效率、體積及重量是考慮重點時，开关电源比線性電源要好。不過开关电源比較複雜，內部電晶體會頻繁切換，若切換電流尚加以處理，可能會產生雜訊及電磁干擾影響其他設備，而且若开关电源沒有特別設計，其電源功率因数可能不高。.

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电容器

電容器（Capacitor）是兩金屬板之間存在絕緣介質的一种电路元件。其單位為法拉，符号为F。電容器利用二個導體之間的電場來儲存能量，二導體所帶的電荷大小相等，但符號相反。.

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电流

電流（courant électrique； elektrischer Strom； electric current）是电荷的平均定向移动。电流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导线某一截面的电荷，每秒通过1库仑的電荷量稱为1安培。安培是國際單位制七個基本單位之一。安培計是專門測量電流的儀器 。 有很多種承載電荷的載子，例如，導電體內可移動的電子、電解液內的離子、電漿內的電子和離子、強子內的夸克。這些載子的移動，形成了電流。 有一些效應和電流有關，例如電流的熱效應，根據安培定律，電流也會產生磁場，馬達、電感和發電機都和此效應有關。.

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阻抗

阻抗（electrical impedance）是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗；其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，容抗和感抗合称为电抗。阻抗將電阻的概念加以延伸至交流電路領域，不僅描述電壓與電流的相對振幅，也描述其相對相位。當通過電路的電流是直流電時，電阻與阻抗相等，電阻可以視為相位為零的阻抗。阻抗的概念不仅存在与电路中，在力学的振动系统中也有涉及。 阻抗通常以符號 Z 標記。阻抗是複數，可以用相量 Z_m \angle \theta 或 Z_m e^ 來表示；其中，Z_m是阻抗的大小，\theta 是阻抗的相位。這種表式法稱為「相量表示法」。 具體而言，阻抗定義為電壓與電流的頻域比率。阻抗的大小 Z_m 是電壓振幅與電流振幅的絕對值比率，阻抗的相位 \theta 是電壓與電流的相位差。採用國際單位制，阻抗的單位是歐姆（Ω），與電阻的單位相同。阻抗的倒數是導納，即電流與電壓的頻域比率。導納的單位是西門子 (單位)（舊單位是姆歐）。 英文術語「impedance」是由物理學者奧利弗·黑維塞於1886年發表論文《電工》給出。於1893年，電機工程師亞瑟·肯乃利（Arthur Kennelly）最先以複數表示阻抗。.

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電壓

電壓（Voltage，electric tension或 electric pressure），也稱作電位差（electrical potential difference），是衡量单位电荷在静电场中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。此概念與水位高低所造成的「水壓」相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“電動勢”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 電壓的國際單位是伏特（V）。1伏特等於對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功，即U(V).

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