スイッチング電源

スイッチングモード電源( SMPS ) は、スイッチングモード電源、スイッチモード電源、スイッチド電源、または単にスイッチャーとも呼ばれ、電力を効率的に変換するスイッチングレギュレータを組み込んだ電子電源です。

他の電源装置と同様に、SMPS は DC または AC 電源 (多くの場合は主電源、AC アダプタを参照) から DC 負荷 (パソコンなど) に電圧と電流の特性を変換しながら電力を転送します。リニア電源装置とは異なり、スイッチング モード電源のパストランジスタ^[a]は、低消費電力、完全オン、完全オフの状態を継続的に切り替え、高消費電力遷移に費やす時間は非常に短いため、エネルギーの無駄が最小限に抑えられます。電圧調整は、オンとオフの時間の比率 (デューティ サイクルとも呼ばれます) を変えることによって実現されます。対照的に、リニア電源は、パス トランジスタで継続的に電力を消費することによって出力電圧を調整します。スイッチング モード電源の電気効率が高いことは重要な利点です。

スイッチング モード電源は、トランスがはるかに小型化できるため、リニア電源よりも大幅に小型化および軽量化できます。これは、リニア電源のトランスが使用する 50 Hz または 60 Hz の主電源周波数とは対照的に、数百kHzから数 MHz の範囲の高いスイッチング周波数で動作するためです。トランスのサイズが小さくなったにもかかわらず、商用設計の電源トポロジと電磁両立性要件により、通常は部品数が大幅に増加し、それに応じて回路が複雑になります。

スイッチング レギュレータは、より高い効率、より小型、またはより軽量であることが求められる場合に、リニア レギュレータの代替として使用されます。ただし、スイッチング レギュレータはより複雑であり、スイッチング電流は慎重に抑制しないと電気ノイズの問題を引き起こす可能性があり、単純な設計では力率が悪くなる可能性があります。

1836

誘導コイルはスイッチを使用して高電圧を生成します。

1910

チャールズ・F・ケタリングと彼の会社デイトン・エンジニアリング・ラボラトリーズ・カンパニー（デルコ）が発明した誘導放電点火システムがキャデラック向けに生産される。^[1]ケタリング点火システムはフライバック昇圧コンバータの機械的に切り替えられるバージョンであり、変圧器は点火コイルである。この点火システムのバリエーションは、1960年代に最初に固体電子スイッチバージョンに置き換えられ、その後容量放電点火システムに置き換えられるまで、すべての非ディーゼル内燃機関で使用されていました。

1926

6月23日、イギリスの発明家フィリップ・レイ・コーシーは、イギリスとアメリカで「電気コンデンサー」の特許を申請した。^{[2] [3]}この特許には、高周波溶接^[4]や炉などの用途が記載されている。^[3]

 1932年頃

電気機械式リレーは発電機の電圧出力を安定させるために使用されます。電圧レギュレータ§電気機械式レギュレータを参照してください。^{[5] [6]}

 1936年頃

カーラジオでは、6Vのバッテリー電源を真空管に適したプレート電圧に変換するために電気機械 式振動子が使用されていました。 ^[7]

1959

トランジスタ発振および整流コンバータ電源システムの米国特許3,040,271は、ゼネラルモーターズ社のジョセフ・E・マーフィーとフランシス・J・スターゼックによって出願されました^[8]

1960年代

アポロ誘導コンピュータは、1960年代初頭にNASAの野心的な月面ミッション（1966-1972年）のためにMIT計測研究所によって開発され、初期のスイッチングモード電源を採用していました。^[9]

 1967年頃

フェアチャイルドセミコンダクターのボブ・ウィドラーはμA723 IC電圧レギュレータを設計した。その用途の1つはスイッチングモードレギュレータである。^[10]

1970

テクトロニクスは、 1970年から1995年にかけて製造された7000シリーズのオシロスコープに高効率電源を採用し始めました。^{[11] [12] [13] [14]}

1970

ロバート・ボシェルトは、よりシンプルで低コストのスイッチング電源回路を開発しました。1977年までに、ボシェルト社は650人の従業員を抱える企業に成長しました。^{[15] [16]}一連の合併、買収、スピンオフ（コンピュータプロダクツ、ザイテック、アーテシン、エマソンエレクトリック）を経て、同社は現在アドバンストエナジーの一部となっています。^{[17] [18] [19]}

1972

ヒューレット・パッカード社の最初のポケット電卓であるHP-35は、発光ダイオード、クロック、タイミング、ROM、レジスタ用のトランジスタスイッチング電源を搭載して導入されました。 ^[20]

1973

ゼロックスはアルトミニコンピュータにスイッチング電源を使用している^[21]

1976

シリコン・ジェネラル・セミコンダクターズの共同創設者であるロバート・マンマノは、SMPS制御用の最初の集積回路モデルSG1524を開発しました。^[15]一連の合併と買収（リンフィニティ、シンメトリコム、マイクロセミ）の後、同社は現在マイクロチップ・テクノロジーの一部となっています。^[22]

1977

Apple IIはスイッチング電源を採用して設計されている。「ロッド・ホルトはスイッチング電源を発明し、非常に軽量なコンピュータの開発を可能にした。」^[23]

1980

HP8662A 10kHz-1.28GHz 合成信号発生器はスイッチングモード電源を採用しました。^[24]

リニア電源（非SMPS）は、リニアレギュレータを使用して、抵抗損失（たとえば、抵抗器内、またはアクティブモードのパストランジスタのコレクタ-エミッタ領域内）で電力を消費することにより、必要な出力電圧を提供します。リニアレギュレータは、熱の形で電力を消費することにより出力電圧または電流のいずれかを調整します。したがって、電圧差が無駄になるため、最大電力効率は電圧出力/電圧入力になります。

対照的に、SMPS は、インダクタやコンデンサなどの理想的には損失のないストレージ要素を異なる電気構成間で切り替えることで、出力電圧と電流を変更します。理想的なスイッチング要素 (アクティブ モード以外で動作するトランジスタで近似) は、「オン」のときに抵抗がなく、「オフ」のときに電流が流れないため、理想的なコンポーネントを備えたコンバータは 100% の効率で動作します (つまり、すべての入力電力が負荷に供給され、電力が熱として消費されることはありません)。実際には、これらの理想的なコンポーネントは存在しないため、スイッチング電源は 100% の効率にはなりませんが、それでもリニア レギュレータよりも効率が大幅に向上します。

たとえば、DC 電源、インダクタ、スイッチ、および対応する電気的接地が直列に配置され、スイッチが方形波で駆動されている場合、スイッチで測定された波形のピークツーピーク電圧は、DC 電源からの入力電圧を超える可能性があります。これは、インダクタが電流の変化に反応して電流の変化に対抗するために独自の電圧を誘導し、この電圧がスイッチが開いている間に電源電圧に加算されるためです。ダイオードとコンデンサの組み合わせをスイッチと並列に配置すると、ピーク電圧をコンデンサに蓄積し、回路を駆動する DC 電圧よりも高い出力電圧を持つ DC 電源としてコンデンサを使用できます。このブースト コンバータは、 DC 信号のステップアップ トランスのように機能します。バック ブースト コンバータも同様に機能しますが、入力電圧と極性が逆の出力電圧を生成します。他のバック回路は、平均出力電流をブーストして電圧を下げるために存在します。

SMPS では、出力電流の流れは、入力電力信号、使用されるストレージ要素と回路トポロジ、およびスイッチング要素を駆動するために使用されるパターン (調整可能なデューティ サイクルを持つパルス幅変調など) によって異なります。これらのスイッチング波形のスペクトル密度は、比較的高い周波数にエネルギーが集中しています。そのため、出力波形に導入されるスイッチング過渡現象とリップルは、小さなLC フィルタでフィルタリングできます。

スイッチング電源の主な利点は、スイッチングトランジスタがスイッチとして動作しているときに電力をほとんど消費しないため、リニアレギュレータに比べて効率が高く（最大約98～99％^{[25] [26] [27]}）、発熱が少ないことです。

その他の利点としては、サイズが小さく、重くて高価な商用周波数変圧器が不要になるため、重量が軽くなることが挙げられます。スタンバイ電力損失は、変圧器に比べて大幅に少なくなることがよくあります。

欠点としては、複雑さが増すこと、電磁干渉(EMI)を避けるためにローパス フィルタでブロックしなければならない高振幅、高周波エネルギーの生成、スイッチング周波数とその高調波周波数でのリップル電圧などが挙げられます。

非常に低コストの SMPS は、電気スイッチング ノイズを主電源ラインに逆結合し、A/V 機器など、同じ位相に接続されたデバイスに干渉を引き起こす可能性があります。力率補正されていないSMPS も高調波歪みを引き起こします。

安定化電源には、SMPS とリニアの 2 つの主なタイプがあります。次の表は、一般的なリニア電源とスイッチング電源を比較したものです。

SMPS に AC 入力がある場合、最初の段階では入力を DC に変換します。これは「整流」と呼ばれます。DC 入力の SMPS ではこの段階は必要ありません。一部の電源装置 (主にコンピューターの ATX 電源装置) では、手動または自動で操作されるスイッチを追加することで、整流回路を電圧倍増器として構成できます。この機能により、通常 115 VAC または 230 VAC の電源で動作できます。整流器は、調整されていない DC 電圧を生成し、それが大きなフィルター コンデンサに送られます。この整流回路によって主電源から引き出される電流は、AC 電圧のピーク付近で短いパルスとして発生します。これらのパルスには、力率を低下させる大きな高周波エネルギーがあります。これを修正するために、多くの新しい SMPS では、特別な力率補正(PFC) 回路を使用して、入力電流を AC 入力電圧の正弦波形状に沿わせ、力率を修正します。アクティブ PFC を使用する電源装置は通常、自動範囲設定で、入力電圧セレクター スイッチなしで 約 100 VAC ～ 250 VACの入力電圧をサポートします。

AC入力用に設計されたSMPSは、DCが整流器をそのまま通過するため、通常はDC電源で動作させることができます。^[35]電源が115 VAC用に設計されており、電圧セレクタースイッチがない場合、必要なDC電圧は163 VDC（115 × √2）になります。ただし、このタイプの使用方法は、整流器のダイオードの半分しか全負荷に対して使用されないため、整流段に悪影響を及ぼす可能性があります。これにより、これらのコンポーネントが過熱し、早期に故障する可能性があります。一方、電源にDelon回路に基づく115/230 V用の電圧セレクタースイッチがある場合（コンピューターのATX電源は通常このカテゴリに属します）、セレクタースイッチを230 Vの位置にすると、必要な電圧は325 VDC （230 × √2）になります。このタイプの電源のダイオードは、電圧倍増器の動作により、 115 Vモードで動作しているときに公称入力電流の2倍を処理できるように定格されているため、DC電流を問題なく処理できます。これは、倍増器が動作しているときにブリッジ整流器の半分のみを使用し、2倍の電流を流すためです。^[36]

このセクションでは、図の「chopper」とマークされたブロックについて説明します。

インバータ段は、直接入力からか、または上記の整流段からかに関係なく、数十または数百キロヘルツの周波数で出力トランスが非常に小さく、巻線が少ない電力発振器に流すことによって、DC を ACに変換します。周波数は通常、人間の耳に聞こえないように 20 kHz 以上が選択されます。スイッチングは、多段 (高ゲインを実現するため) MOSFETアンプとして実装されます。MOSFET は、オン抵抗が低く、電流処理能力が高い タイプのトランジスタです。

主電源では通常そうであるように、出力を入力から分離する必要がある場合は、反転した AC を使用して高周波トランスの一次巻線を駆動します。これにより、二次巻線で必要な出力レベルまで電圧を上下に変換します。ブロック図の出力トランスはこの目的を果たします。

DC 出力が必要な場合、トランスからの AC 出力は整流されます。出力電圧が 10 ボルト程度を超える場合は、通常のシリコン ダイオードが一般的に使用されます。低電圧の場合は、整流素子としてショットキー ダイオードが一般的に使用されます。ショットキー ダイオードには、シリコン ダイオードよりも回復時間が速く (高周波数で低損失の動作が可能)、導通時の電圧降下が低いという利点があります。さらに低い出力電圧の場合は、同期整流器として MOSFET を使用できます。ショットキー ダイオードと比較すると、導通時の電圧降下はさらに低くなります。

整流された出力は、インダクタとコンデンサで構成されるフィルタによって平滑化されます。スイッチング周波数を高くするには、静電容量とインダクタンスが低いコンポーネントが必要です。

より単純な非絶縁型電源には、トランスの代わりにインダクタが含まれています。このタイプには、ブースト コンバータ、バック コンバータ、およびバック ブースト コンバータが含まれます。これらは、1 つのインダクタと 1 つのアクティブ スイッチを使用する、最も単純なクラスの単一入力、単一出力コンバータに属します。バック コンバータは、デューティ サイクルと呼ばれる、導通時間と全スイッチング周期の比率に正比例して入力電圧を下げます。たとえば、10 V 入力で 50% のデューティ サイクルで動作する理想的なバック コンバータは、平均出力電圧 5 V を生成します。フィードバック制御ループは、デューティ サイクルを変更して入力電圧の変動を補正することにより、出力電圧を調整するために採用されています。ブースト コンバータの出力電圧は常に入力電圧よりも高く、バック ブースト出力電圧は反転されますが、入力電圧の大きさよりも大きく、等しく、または小さくなる可能性があります。このクラスのコンバータには多くのバリエーションと拡張がありますが、これら 3 つがほぼすべての絶縁型および非絶縁型 DC-DC コンバータの基礎を形成しています。 2 番目のインダクタを追加することで、ĆukコンバータとSEPICコンバータを実装できます。また、アクティブ スイッチを追加することで、さまざまなブリッジ コンバータを実現できます。

他のタイプの SMPS では、インダクタやトランスの代わりに、コンデンサ-ダイオード 電圧倍増器を使用します。これらは主に、低電流で高電圧を生成するために使用されます (コッククロフト - ウォルトン ジェネレータ)。低電圧バージョンはチャージ ポンプと呼ばれます。

フィードバック回路は出力電圧を監視し、それを基準電圧と比較します。設計と安全要件に応じて、コントローラには DC 出力から分離するための分離メカニズム (オプトカプラなど)が含まれる場合があります。コンピュータ、テレビ、VCR のスイッチング電源には、出力電圧を厳密に制御するためのオプトカプラが搭載されています。

オープンループ レギュレータにはフィードバック回路がありません。代わりに、変圧器またはインダクタの入力に一定の電圧を供給し、出力が正しいと想定します。レギュレータ設計では、変圧器またはコイルのインピーダンスが補正されます。モノポーラ設計では、コアの 磁気ヒステリシスも補正されます。

フィードバック回路は電力を生成する前に動作するための電力を必要とするため、スタンバイ用の非スイッチング電源が追加されます。

AC電源ラインから電力を得るスイッチング電源（「オフライン」コンバータと呼ばれる^[37]）には、ガルバニック絶縁用のトランスが必要です。^[要出典]一部のDC-DCコンバータにもトランスが含まれていますが、これらの場合、絶縁は重要ではありません。SMPSトランスは高周波で動作します。オフライン電源のコスト削減（およびスペース節約）のほとんどは、以前使用されていた50/60 Hzトランスに比べて高周波トランスが小型であることによるものです。設計上のトレードオフは他にもあります。^[38]

トランスの端子電圧は、コア面積、磁束、周波数の積に比例します。より高い周波数を使用すると、コア面積 (したがってコアの質量) を大幅に削減できます。ただし、コア損失は周波数が高くなると増加します。コアには一般に、高周波および高磁束密度で損失が少ないフェライト材料が使用されます。低周波 (<400 Hz) トランスの積層鉄心は、数キロヘルツのスイッチング周波数では許容できないほど損失が大きくなります。また、高周波ではスイッチング半導体の遷移中に失われるエネルギーが多くなります。さらに、寄生容量が大きくなり、電磁干渉の量も顕著になる ため、回路基板の物理的なレイアウトにさらに注意を払う必要があります。

低周波数（ライン周波数 50 Hz または 60 Hz など）では、設計者は通常、表皮効果を無視できます。これらの周波数では、表皮効果は、導体の直径が 0.3 インチ (7.6 mm) を超える大きい場合にのみ重要になります。

スイッチング電源では、表皮効果が電力損失の原因となるため、より注意を払う必要があります。500 kHz では、銅の表皮の厚さは約 0.003 インチ (0.076 mm) で、電源で使用される一般的なワイヤよりも小さい寸法です。導体の表面近くに電流が集中し、内部の電流が低周波数よりも少なくなるため、導体の実効抵抗が増加します。

高速パルス幅変調（PWM）スイッチング波形に含まれる高調波によって表皮効果は悪化します。適切な表皮深さは、基本波の深さだけでなく、高調波の表皮深さも考慮する必要があります。^[39]

表皮効果に加えて、近接効果もあり、これも電力損失の別の原因となります。

シンプルなオフライン スイッチング モード電源には、大容量のエネルギー貯蔵コンデンサに接続されたシンプルな全波整流器が組み込まれています。このような SMPS は、主電源の瞬間電圧がこのコンデンサの両端の電圧を超えると、AC ラインから短いパルスで電流を引き出します。AC サイクルの残りの部分では、コンデンサが電源にエネルギーを供給します。

その結果、このような基本的なスイッチング モード電源の入力電流は、高調波成分が多く、力率が比較的低くなります。これにより、ユーティリティ ラインに余分な負荷がかかり、建物の配線、ユーティリティトランス、および標準の AC 電気モーターの加熱が増加し、緊急発電システムや航空機発電機などの一部のアプリケーションで安定性の問題が発生する可能性があります。高調波はフィルタリングによって除去できますが、フィルタは高価です。線形誘導負荷または容量負荷によって生成される変位力率とは異なり、この歪みは単一の線形コンポーネントを追加しても修正できません。短い電流パルスの影響を打ち消すには、追加の回路が必要です。オフライン整流器の後に電流制御ブースト チョッパ ステージを配置すると (ストレージ コンデンサを充電するため)、力率を修正できますが、複雑さとコストが増加します。

2001 年、欧州連合はIEC 61000-3-2規格を施行し、75 W を超える機器の AC 入力電流の高調波を 40 次まで制限しました。この規格では、機器の種類と電流波形に応じて 4 つのクラスが定義されています。最も厳しい制限 (クラス D) は、パーソナル コンピューター、コンピューター モニター、および TV 受信機に対して設定されています。これらの要件に準拠するために、最新のスイッチング モード電源には通常、追加の力率補正(PFC) ステージが含まれています。

スイッチング電源は、回路トポロジーに応じて分類できます。最も重要な違いは、絶縁コンバータと非絶縁コンバータの違いです。

非絶縁コンバータは最も単純で、3 つの基本タイプはエネルギー貯蔵に単一のインダクタを使用します。電圧関係の列で、D はコンバータのデューティ サイクルであり、0 から 1 まで変化します。入力電圧 (V ₁ ) は 0 より大きいと想定されます。負の場合は、一貫性を保つために出力電圧 (V ₂ ) を反転します。

機器が人間がアクセスできる場合、安全認証（ UL、CSA、VDE承認）には、電圧制限 ≤ 30 V（rms）AC または ≤ 42.4 V ピークまたは ≤ 60 V DC、および電力制限 250 VA が適用されます。

降圧、昇圧、および降圧昇圧トポロジーはすべて密接に関連しています。入力、出力、およびグランドは 1 点で集まります。3 つのうち 1 つは途中でインダクタを通過し、他の 2 つはスイッチを通過します。2 つのスイッチのうち 1 つはアクティブである必要があり (たとえば、トランジスタ)、もう 1 つはダイオードにすることができます。接続のラベルを変更するだけでトポロジーを変更できる場合もあります。12 V 入力、5 V 出力の降圧コンバーターは、出力を接地し、出力をグランドピンから取ることで、7 V 入力、-5 V 出力の降圧昇圧に変換できます。

同様に、SEPIC コンバータと Zeta コンバータはどちらも Ćuk コンバータのマイナーな再配置です。

中性点クランプ（NPC）トポロジーは電源やアクティブフィルタで使用されており、ここでは完全性のために言及されている。^[41]

デューティ サイクルが極端に短くなると、スイッチャーの効率は低下します。電圧の変化が大きい場合は、トランス (絶縁) トポロジの方が適している場合があります。

すべての絶縁型トポロジーには変圧器が含まれており、巻数比を調整することで入力よりも高い電圧または低い電圧の出力を生成できます。^{[42] [43]} 一部のトポロジーでは、変圧器に複数の巻線を配置して複数の出力電圧を生成できます。^[44]一部のコンバーターは変圧器をエネルギー貯蔵に使用しますが、他のコンバーターは別のインダクタを使用します。

• ^1 フライバックコンバータの対数制御ループの動作は、他のタイプよりも制御が難しい場合があります。 ^[47]
• ^2 フォワードコンバータにはいくつかのバリエーションがあり、トランスがサイクルごとに磁束ゼロに「リセット」される方法が異なります。

チョッパーコントローラ：出力電圧は入力に結合されているため、非常に厳密に制御されます。

準共振ゼロ電流/ゼロ電圧スイッチ（ZCS/ZVS）では、「各スイッチサイクルは量子化されたエネルギーの「パケット」をコンバータ出力に供給し、スイッチのオン/オフはゼロ電流およびゼロ電圧で発生するため、本質的に損失のないスイッチになります。」^{[48]準共振スイッチングは}バレースイッチングとも呼ばれ、2つの方法で電源の EMIを低減します。

1. 電圧が最小値（谷間）のときにバイポーラ スイッチを切り替えることで、EMI の原因となるハード スイッチング効果を最小限に抑えます。
2. 固定周波数ではなく谷が検出されたときに切り替えることで、自然な周波数ジッタが導入され、RF 放射スペクトルが拡散され、全体的な EMI が低減されます。

入力電圧が高く、同期整流モードを使用すると、変換プロセスがより効率的になります。コントローラの消費電力も考慮する必要があります。スイッチング周波数を高くすると、コンポーネントのサイズを縮小できますが、RFI が多く発生する可能性があります。共振フォワードコンバータは、従来のハードスイッチングと比較してソフトスイッチング共振波形を使用するため、SMPS アプローチの中で最も低いEMI を生成します。^{[引用が必要]}

SMPSは温度に敏感な傾向があります。25℃を超えて10～15℃上昇するごとに故障率は2倍になります。^[49]故障のほとんどは不適切な設計と不適切な部品の選択に起因します。^[50]

寿命に達したコンデンサや、コンデンサの故障などの製造上の欠陥がある電源は、最終的には故障します。静電容量が減少するかESRが増加すると、レギュレータはスイッチング周波数を上げて補償しますが、これによりスイッチング半導体はより大きな熱ストレスにさらされます。最終的にはスイッチング半導体が故障しますが、通常は伝導性です。フェイルセーフ保護のない電源の場合、これにより接続された負荷が全入力電圧と電流にさらされ、出力に激しい振動が発生する可能性があります。^[51]

スイッチング トランジスタの故障はよくあります。このトランジスタが処理しなければならないスイッチング電圧が大きいため ( 230 V _{AC の}非力率補正主電源の場合は約325 V 、それ以外の場合は通常約390 V )、これらのトランジスタはショートすることが多く、その結果、メインの内部電源ヒューズがすぐに切れてしまいます。

消費者製品の電源装置は、電力線への落雷や、熱や静電場に引き寄せられた昆虫による内部短絡によって頻繁に損傷を受けます。これらの事象により、電源装置のあらゆる部分が損傷する可能性があります。

メイン フィルタ コンデンサは、入力電源が切断された後も、最大325 ボルトを長時間蓄えることがよくあります。すべての電源に、コンデンサをゆっくりと放電する小さな「ブリーダー」抵抗器が含まれているわけではありません。このコンデンサに触れると、深刻な感電を引き起こす可能性があります。

一次側と二次側は、EMIを低減し、変圧器が1つであるコンバータ回路内のさまざまな容量結合を補償するためにコンデンサに接続される場合があります。これにより、場合によっては感電する可能性があります。IEC 60950によれば、IT機器の場合、ラインまたは中性線から2kΩの抵抗器を介してアクセス可能な部分に流れる電流は250μA未満でなければなりません。^[52]

パソコンなどの家庭用製品に使用されているスイッチング電源ユニット (PSU) には、多くの場合ユニバーサル入力が備わっており、世界中の主電源から電力を受け取ることができますが、手動の電圧範囲スイッチが必要になる場合があります。スイッチング電源は、広範囲の電力周波数と電圧に耐えることができます。

携帯電話の充電器は、その大量生産のため、常にコストに敏感でした。最初の充電器はリニア電源でしたが、新しいレベルの効率が求められると、コスト効率の高いリンギング チョーク コンバータ (RCC) SMPS トポロジにすぐに移行しました。最近では、アプリケーションでさらに低い無負荷電力要件が求められているため、フライバック トポロジがより広く使用されています。1 次側センシング フライバック コントローラは、オプトカプラなどの 2 次側センシング コンポーネントを削除することで、部品表 (BOM) の削減にも役立ちます。^{[引用が必要]}

スイッチング モード電源は、DC から DC への変換にも使用されます。公称24 V _DC始動電源を使用する大型車両では、アクセサリ用の 12 V を DC/DC スイッチング モード電源から供給できます。これには、12 V の位置でバッテリーをタップする (セルの半分を使用する) 場合よりも、12 V 負荷全体が 24 V バッテリーのすべてのセル間で均等に分割されるという利点があります。通信ラックなどの産業環境では、バルク電力が低い DC 電圧で分配される場合があり (たとえば、バッテリー バックアップ システムから)、個々の機器には必要な電圧を供給するための DC/DC スイッチング モード コンバータがあります。

スイッチング電源の一般的な用途は、照明用の超低電圧源です。この用途では、スイッチング電源は「電子トランス」と呼ばれることがよくあります。

スイッチモードという用語は、モトローラがスイッチングモード電源市場向けの製品に対する商標SWITCHMODEの所有権を主張し、その商標を執行し始めるまで広く使用されていました。 ^[37] スイッチングモード電源、スイッチング電源、スイッチングレギュレータはこのタイプの電源を指します。^[37]

• オートトランス
• ブーストコンバータ
• 降圧コンバータ
• 伝導性電磁干渉
• DC-DCコンバータ
• 突入電流
• ジュール泥棒
• 漏れインダクタンス
• 共振コンバータ
• スイッチングアンプ
• トランス
• バイブレーター（電子式）
• 80歳以上

• プレスマン、アブラハム I. (1998)、スイッチング電源設計(第 2 版)、McGraw-Hill、ISBN 0-07-052236-7

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