開關管作為開關電源的核心器件，我們常常將其比喻成我們的心臟，其工作狀態直接決定電源的效率、可靠性與穩定性。我們目前常見的開關管有半導體場效應晶體管（MOSFET）和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），MOS管比較常用于低 - 中功率場景，IGBT則多比較常用于高電壓、大功率的工業領域。

   開關管對我們開關電源影響比較大的參數主要有導通電阻、閾值電壓、開關管寄生電容和最大耐壓值：

   導通電阻R_{DS(on)}：這個參數直接影響我們開關管的導通損耗，開關管的導通電阻越低，我們開關電源的效率越高。舉個例子：在10A電流下，如果導通電阻為 0.01Ω的MOSFET比導通電阻為 0.05Ω的器件損耗會降低80%。

   閾值電壓V_{GS(th)}：這個參數直接決定了開關管導通所需最小柵極電壓。若閾值電壓過高，我們的開關管可能導致驅動不足；過低則可能易受噪聲干擾發生誤觸發。

   寄生電容（C_{GS}、C_{GD}、C_{DS}）：這個參數主要影響開關管開關的速度與損耗；在高頻應用中，寄生電容需盡可能小，以減少充放電時間與損耗。

   最大耐壓值（V_{DS}）：這個參數必須高于電源輸入電壓峰峰值，否則易導致器件擊穿。舉個例子：用于220V交流輸入的開關電源，我們要考慮輸入電壓和開關管關閉時浪涌電壓進行疊加的電壓，所以我們的開關管最大耐壓值至少要選擇600V以上的。

   開關管在開關電源中交替工作于導通與關斷兩種狀態，我們以MOSFET為例：

   在開啟瞬間，柵極電壓上升，柵極 - 源極電容充電，溝道逐漸形成。此階段存在開通損耗，主要由電壓與電流的重疊產生，可通過降低柵極驅動電阻、優化驅動電路來減少損耗。當柵極與源極間施加高于閾值電壓的正向電壓時，溝道形成，漏極與源極間呈現低阻態（導通電阻R_{DS(on)}），電流可高效通過。此時，開關管損耗主要源于導通的發熱，即P_{on} = I^2 \times R_{DS(on)}。

   在關斷瞬間，柵極電壓下降，放電，溝道消失。此時，寄生電容與線路電感會引發電壓尖峰，可能擊穿開關管。需通過緩沖RCD吸收電路或零電壓開關ZVS、零電流開關ZCS軟開關技術進行抑制過電壓。柵極電壓低于閾值電壓時，溝道消失，開關管等效為高阻態，阻斷電流傳輸。理想情況下關斷損耗為零，但實際存在漏電流與寄生電容，導致額外損耗。

   我們開關管在不同類型的開關電源中作用也不盡相同，我們以三種最基本的結構來了解一下開關管的位置及作用：

   在降壓型開關電源中，開關管一般串聯在輸入與輸出之間。開關管導通時，輸入電壓向負載供電并為電感充電；關斷時，電感通過續流二極管維持輸出。開關管承受的電壓為輸入電壓，電流為負載電流，適合低電壓、大電流輸出場景，如下圖所示：

   在升壓型開關電源中，開關管連接于電感與地線之間。導通時，電感儲能；關斷時，電感與輸入電壓疊加向負載供電。開關管承受的電壓為輸出電壓，需選擇高耐壓型號如下圖所示：

   在升降壓型開關電源拓撲中，開關管連接于輸入端與電感二極管交接處，如下圖所示：

    開關管的性能與工作狀態是開關電源設計的核心。深入理解其導通、關斷特性及關鍵參數，結合拓撲結構優化驅動電路與保護措施，才能實現電源的高效、穩定運行。