笔记本的充电线一般都有个变压器，那它的工作原理是什么？
咱们一点点拆解开来看，这变压器里主要有这么几个“戏法师”在各司其职：
第一招：把“交流”变成“直流”的“变身术”——整流器
咱们家里的插座输出的是交流电，顾名思义，就是电流的方向一直在不停地来回变，就像海浪一样有起有伏。可是笔记本电脑里的零件，比如CPU、内存条，它们可不能“随波逐流”，它们需要的是那种方向固定、稳定输出的直流电，就像一条笔直的河流。
所以，第一步就是要给这“海浪”般的交流电做个“整容手术”，让它变成一条“直线”——这就是整流器的工作。它通常是由四个二极管组成的“桥式整流电路”。二极管是个很有意思的小东西，它有个特性，就是允许电流只能从一个方向通过，就像一个单向阀门。当交流电一来，不管它是正半周还是负半周，桥式整流电路都能巧妙地把它“掰正”，让电流最后都往一个方向流动。只不过，这时候的电流还不是一条平滑的直线，还是带着点“波浪”的起伏，就像是断断续续的电流流。
第二招：把“波浪”抚平的“平滑术”——滤波
整流器虽然把方向给“掰正”了，但还是有起伏的，这对于精密的电子元件来说，就像是坐过山车一样不稳定。所以，我们需要把这些起伏给“抚平”，让电流变得更平滑、更稳定。这时候就轮到“滤波电路”出场了。
滤波电路通常会用一个电容器来完成这个任务。电容器就像一个小水库，它能储存电荷。当电流稍微有点高的时候，它就把多余的电荷存起来；当电流稍微有点低的时候，它就把储存的电荷释放出来，填补空缺。这样一来，电流的起伏就被大大减小了，变得像一条比较平缓的河流。有时候为了效果更好，还会加上一个电感器，它们配合起来，能把电流变得非常平滑，接近于一条直线。
第三招：把“高电压”变成“低电压”的“瘦身术”——变压器
好，现在我们有了方向固定、还比较平滑的电流，但是它的电压还是太高了，对笔记本电脑来说，这就像是把一桶高压水枪对着一个精密的仪表盘喷一样，会直接把零件烧坏。所以，我们需要把电压给“降下来”。
这里的关键角色就是“变压器”。变压器里面主要有两个线圈，叫做“初级线圈”和“次级线圈”，它们之间用一种叫做“铁芯”的东西连接起来。电是通过初级线圈流过去的，这个线圈绕了很多圈。当有变化的电流（比如我们前面经过整流和滤波后，虽然变平滑了，但它还是有频率的，并不是绝对静止的直流电）流过初级线圈时，就会在铁芯里产生一个变化的磁场。这个变化的磁场又会感应出电流来，在次级线圈里产生电。
而变压器的神奇之处就在于，初级线圈和次级线圈的圈数比例决定了电压的变化。如果次级线圈的圈数比初级线圈少，那么输出的电压就会比输入的电压低，这就是我们需要的“降压”。反之，如果次级线圈圈数多，输出的电压就会升高。在笔记本电源适配器里，我们用的就是那种让电压变低的变压器。
第四招：再来一次“精确调控”的“微调术”——稳压电路
虽然变压器已经把电压降下来了，但是电压的变化范围还是有点大，或者受到一些外部因素的影响，可能还是不够稳定。所以，还需要一个“稳压电路”来进行最后的“精确调控”。
稳压电路通常会用到一些半导体元件，比如稳压二极管或者集成电路。它们就像一个“聪明”的调节器，会时刻监测输出的电压。如果电压稍微高了点，它就会“关小”一点开关；如果电压稍微低了点，它就会“打开”大一点开关，让更多的电流通过。这样一来，输出的电压就能被控制在一个非常稳定、精确的范围内，这个范围就是笔记本电脑所需要的电压。
总结一下整个过程就是：
1. 变压器（初级阶段）：先把墙壁高压交流电变成低压交流电。
2. 整流器：把变压器输出的低压交流电变成单向的、有起伏的直流电。
3. 滤波电路：把整流后有起伏的直流电变得更平滑、更稳定。
4. 稳压电路：对滤波后的直流电进行最后的精确调整，确保输出电压稳定在笔记本电脑所需的精确数值。
所以，你看到的那个小小的充电器“砖头”，其实里面蕴藏着这么一套复杂的“化学反应”和“物理变化”，它把“高高在上”的市电，变成了笔记本电脑能够安心“享用”的“营养液”，保证了电脑的正常运行和使用寿命。它的存在，让我们可以从容地从高压的世界里，安全地进入数字的世界。
网友意见
它的工作原理是能量守恒。（逃
常见的笔记本电源和手机充电器是开关电源的实例。
最简单的开关电源电路可能是电蚊拍、LED手电、电棍和荧光灯管的应急灯里面的电路。
俺有一个很古老的声压计， 它里面也有开关电源。
国内最早关于开关电源的读本有国防工业出版社在1990年出版的《开关稳压电源》。尽管里面谈的例子大多用国产器件， 原理还是一样的。
《开关稳压电源》
Authors 叶慧贞, 杨兴洲 Publisher 国防工业出版社, 1990
ISBN 711800460X, 9787118004601 Length 377 pages
这个问题也是可以用电路仿真来部分解答的。
开关电源（Switch Mode Power Supply，简称SMPS）
又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置。
其功能是将一个电压，透过不同形式的架构转换為用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是市电或是直流电，输出多半是需要直流的设备，如电脑。
开关电源的基本原理就是磁场和/或电场能量之间的转换。
开关电源不同於线性电源，常见的开关电源利用半导体的全开模式（饱和区）及全闭模式（截止区）有低耗散的特点，比较节省能源，產热少。如果需要稳压，是透过调整半导体的通及断路时间来达到。相反，非低压差的线性电源功率管工作在放大区，压降相对比较大，更多电能变成热耗散。
开关电源的高转换效率是最大优点，同时因為开关频率高，可以用小尺寸、轻量的储能电感包括变压器，开关电源尺寸更小，重量更轻。不但减少能耗， 更加可以为厂家和国家节省自然资源，例如铜、铁、铝甚至石油......
利用电感和电容的工作特点，开关电源既可以升压也可以降压。
单电池LED手电是一个简单的实例。
俺还可以举一个 ZVS 谐振开关的仿真实例。
逆变器也可以算是开关电源的范畴。
逆变器（又称反流器、反用换流器；Inverter）是一个利用电路将直流电（DC）变换成交流电（AC）的器件，目的与整流器相反（AC转DC）.
抽象来看， 逆变器就是把相对恒定的直流电通过电路的调制（自激或者它激振荡）输送给电感然后通过互感传输到负载的一个过程。
也就是（相对）恒定电场能量转换成交变电场能量再转换成磁场能量再转换成交变电场能量的过程。
前面说到半导体当开关， 历史上也有机械式的开关电源，用在很早期的汽车上。
如果您去翻找资料的话。 另外还有电子管的开关电源， 只不过很少见罢了。
飞机上的交流电是美国的标准， 400Hz AC 115Vrms, 如果要供给普通用户的 50/60Hz 插座就需要变频。 轮船/邮轮/渡轮上也是这样的应用场合。
汽车上的 12/24V 要供给笔记本电脑也需要类似的转换。
跑题了。
说回电路。
哦对了，电蚊拍。
关于 LTspice 的一些读物
SPICE Using OrCAD PSPICE, WINSPICE or LTSPICE
这是 Dr. Lynn Fuller 博士撰写的长达 70 页的介绍， 读一下绝对有收获。
http://people.rit.edu/lffeee/SPICE_OrCAD_WinSPICE_Fuller.pdf https://vdocuments.site/spice-orcad-winspice-rit-peoplepeopleritedulffeeespiceorcadwinspicefullerpdf2-9-2010.html https://docplayer.net/62762097-Spice-using-orcad-pspice-winspice-or-ltspice.html
『非法捕鱼』的电鱼机也是一个例子
** 别小看上面图中的电灯泡， 它是一个 PTC, 如果您喜欢高大上有)x(比格的名词
)x(格高一些的就用上集成电路了
经典的 500瓦 UPS 电原理图
以及其他瓦数的 UPS / 逆变器电路图
“原理是什么”
完整地解释，需要从欧姆定律、电工原理、半导体物理、晶体管电路（模拟和开关电路）的知识， 以及其他相关的大量内容，包括材料学特别铁磁材料学、电磁兼容、国标军标等等等等，恐怕一个帖子说不完。
不如您先从安装一个免费的电路仿真软件开始吧。
** 注：Linear Technology 已经被 ADI 吞并
LTspice 是一款高性能 Spice III 仿真器、电路图捕获和波形观测器，并为简化开关稳压器的仿真提供了改进和模型。我们对 Spice 所做的改进使得开关稳压器的仿真速度极快，较之标准的 Spice 仿真器有了大幅度的提高，从而令用户只需区区几分钟便可完成大多数开关稳压器的波形观测。这里可下载的内容包括用于 80% 的凌力尔特开关稳压器的 Spice 和 Macro Model，200 多种运算放大器模型以及电阻器、晶体管和 MOSFET 模型。
Dr. Lynn Fuller 博士撰写的长达 70 页的介绍， 读一下绝对有收获。
http://people.rit.edu/lffeee/SPICE_OrCAD_WinSPICE_Fuller.pdf
LTspice 仿真 简单的三极管低压 ZVS
仿真模型
"复制代码" , 复制，贴进记事本， 存成 ".asc"
然后用 LTSPICE 打开这个 “.asc” 文件， 如果有乱码， 麻烦您自己改一下。
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LTspice 仿真 12v供电3000V输出
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时髦的氮化镓开关电源充电器
开关电源能量密度不只是受开关管的限制， 还受磁性材料和铜的导电性能限制。
整流的肖特基二极管和储能电容也是制肘的因素。
80年代就有开关电源了， 那时候还没流行氮化镓呢。
即便没有氮化镓的技术， 硅功率器件的潜力还远远没有挖掘透。 比如同步整流可以提升效率， 谐振开关也可以提高硅功率器件的工作频率。
氮化镓在低频下只比硅功率器件效率高0.5-1.2%, 如果不是高频率带来体积缩小的利好，
要让本身就挣扎在薄利多销边缘的电源厂家当小白鼠去尝试氮化镓功率IC无疑需
要氮化镓功率IC 厂家采取更灵活的推销战略才有可能。
氮化镓功率IC 推广阻力不会小。
（举例） NAVITAS 氮化镓功率IC 参考板 NVE052A 能提供 300瓦 实现更小的尺寸
氮化镓充电器和普通的充电器有什么区别？
您可以看到， 实际上是没有本质的区别。
某硕就用了这个厂商的 300瓦方案。
NVE028A使用低成本的制造技术实现了小尺寸(51mm x 43mm x 20.5 mm)和突破性的功率密度(1.5瓦/立方厘米，24瓦/立方英寸)。 (举例2)
https://www.mouser.cn/ProductDetail/GaN-Systems/GS-EVB-ACDC-300W-ON?qs=vHuUswq2%252BszROsOn4Vtozg%3D%3D GaN Systems GS-EVB-ACDC-300W-ON Power Supply
[机器翻译]GaN Systems GS-EVB-ACDC-300W-ON电源是一款基于氮化镓器件的超高功率密度适配器，通用AC输入和340W峰值功率。提供高效率的PFC与同步整流。GS-EVB-ACDC-300W-ON电源具有高度的通用性，低成本的2层设计，功率密度高达34W*in^-3
典型的应用包括游戏笔记本和游戏机的电源转换，开架电源，工业电源，以及OLED超高清电视和VR系统的适配器。
氮化镓功率器件的普及难点与挑战在于市场上依然以硅功率器件为主流。
硅功率器件的典型开关频率是100K赫兹左右，氮化镓功率器件可以轻松做到1M赫兹，甚至更高。
传统硅器件的问题在于开关频率越高效率下降越快发热越严重。
氮化镓功率器件工作频率的提高允许(储能元件)功率密度上升，同时减少发热（各种损耗）。
新设计的氮化镓功率器件可以把外围驱动和控制电路收在一起，这样在绝缘条件允许下可以做得尽可能小，总体成本有可能更便宜。对于氮化镓功率器件来说，最重要的挑战是可靠性问题。除了可靠性问题，氮化镓的功率器件开关频率非常高，驱动电路需要芯片厂家设计。 一般的用户并无能力自行设计。
很多时候最终用户会以为是移动设备的设计师设计了电源， 真相是NAVITAS、 TI、ADI/LTC、ST这样的 IC 厂商给他们提供了现成的方案而已。
另外碳化硅功率器件也是氮化镓功率器件的有力竞争对手。
无疑客户是价格敏感的。
从上边的插图也能看到， 占据电源大部分体积的是输入插座口、EMI 滤波器、扼流圈、变压器、滤波电容、储能电感电容等等。
为了防爬电过安规， 割的那条槽就很宽。
使用 氮化镓功率IC也不可能把体积削减为零。
以 24瓦/立方英寸计算， 俺的笔记本电源 240瓦就允许有10 立方英寸的体积。会缩小到目前的 1/2 ～ 1/3 体积。 那也和俺 THINKPAD T420 的老充电器差不多大小。 。。。。。。
更高频率的高达微波频率的“开关电源”也有人发表过博士论文
Madsen, Mickey Pierre，（VHF） Very High Frequency Switch-Mode Power Supplies. Miniaturization of Power Electronics. Publication date 2015
俺希望微波频率的“开关电源”成品早日走向社会， 造福人类。
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【此处省略 32万字】
【未完待续】
这是一个笔记本电脑电源适配器的电路图，我们这里就分析这个电路图是如何将市电转化为笔记本供电的直流电的。
我们从输入端开始看起，字母L代表火线（live wire），字母N代表零线（neutral wire），首先经过的由共模的互感线圈 L3、L4和电容C1和电阻R1、R2构成的电磁干扰抑制电路，这一部分的作用是过滤掉市电中的共模信号，以及高频信号，防止这些信号对后面的电路造成干扰，起到保护电路的作用。可以看到R1和R2的阻值为2.2MΩ是很大的，这两个电阻的作用是确保在断电以后，电容C1能够通过R1和R2释放掉其中储存的电能，如果没有这两个电阻，电容中的能量有可能会经过后面的电路释放，破坏后面的电路，或者在插头处产生电火花，这都是需要避免的。
接着后面的D1被称作为桥式整流电路，通过这四个二极管可以将交流信号整流成为直流信号，但是此时的直流信号并不稳定，电压的大小会随时间产生波动。
后面就到了整个电路的核心部分，这个电路使用的是反激（flyback）结构。首先介绍一下反激电路的基本结构
在反激电路中有一个开关，当开关接通的时候，电路处在左边的状态，此时电源向互感线圈充电，此时电容中存储的电能向负载供电；当开关断开的时候，互感线圈向右侧的电路放电，此时电容充电。因此我们就可以通过不停地接通和断开开关，来达到调控负载上电压的目的，并且输出的电压和接通时间和断开时间有关。回到我们的电路中，提取电路中的核心器件，可以看出反激电路的结构
为了稳定输出的电压值，这里面引入了负反馈结构，电路中的U3A和U3B为一组发光二极管和光电三极管，起到光耦隔离的作用，即可以将电压信号从输出端反馈给输入端，但是确保了输出和输入端电压和电流的相互串扰。这里面使用的开关能够通过从输出端反馈的电压信号的变化，调节开关的开启时间和关闭时间，进而确保输出电压能够稳定在某一个确定的值（这里面的输出电压被稳定在19V）
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