开关管作为开关电源的核心器件，我们常常将其比喻成我们的心脏，其工作状态直接决定电源的效率、可靠性与稳定性。我们目前常见的开关管有半导体场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT），MOS管比较常用于低 - 中功率场景，IGBT则多比较常用于高电压、大功率的工业领域。

   开关管对我们开关电源影响比较大的参数主要有导通电阻、阈值电压、开关管寄生电容和最大耐压值：

   导通电阻R_{DS(on)}：这个参数直接影响我们开关管的导通损耗，开关管的导通电阻越低，我们开关电源的效率越高。举个例子：在10A电流下，如果导通电阻为 0.01Ω的MOSFET比导通电阻为 0.05Ω的器件损耗会降低80%。

   阈值电压V_{GS(th)}：这个参数直接决定了开关管导通所需最小栅极电压。若阈值电压过高，我们的开关管可能导致驱动不足；过低则可能易受噪声干扰发生误触发。

  寄生电容（C_{GS}、C_{GD}、C_{DS}）：这个参数主要影响开关管开关的速度与损耗；在高频应用中，寄生电容需尽可能小，以减少充放电时间与损耗。

   最大耐压值（V_{DS}）：这个参数必须高于电源输入电压峰峰值，否则易导致器件击穿。举个例子：用于220V交流输入的开关电源，我们要考虑输入电压和开关管关闭时浪涌电压进行叠加的电压，所以我们的开关管最大耐压值至少要选择600V以上的。

   开关管在开关电源中交替工作于导通与关断两种状态，我们以MOSFET为例：

  在开启瞬间，栅极电压上升，栅极 - 源极电容充电，沟道逐渐形成。此阶段存在开通损耗，主要由电压与电流的重叠产生，可通过降低栅极驱动电阻、优化驱动电路来减少损耗。当栅极与源极间施加高于阈值电压的正向电压时，沟道形成，漏极与源极间呈现低阻态（导通电阻R_{DS(on)}），电流可高效通过。此时，开关管损耗主要源于导通的发热，即P_{on} = I^2 imes R_{DS(on)}。

    在关断瞬间，栅极电压下降，放电，沟道消失。此时，寄生电容与线路电感会引发电压尖峰，可能击穿开关管。需通过缓冲RCD吸收电路或零电压开关ZVS、零电流开关ZCS软开关技术进行抑制过电压。栅极电压低于阈值电压时，沟道消失，开关管等效为高阻态，阻断电流传输。理想情况下关断损耗为零，但实际存在漏电流与寄生电容，导致额外损耗。

   我们开关管在不同类型的开关电源中作用也不尽相同，我们以三种最基本的结构来了解一下开关管的位置及作用：

   在降压型开关电源中，开关管一般串联在输入与输出之间。开关管导通时，输入电压向负载供电并为电感充电；关断时，电感通过续流二极管维持输出。开关管承受的电压为输入电压，电流为负载电流，适合低电压、大电流输出场景，如下图所示：

   在升压型开关电源中，开关管连接于电感与地线之间。导通时，电感储能；关断时，电感与输入电压叠加向负载供电。开关管承受的电压为输出电压，需选择高耐压型号如下图所示：

   在升降压型开关电源拓扑中，开关管连接于输入端与电感二极管交接处，如下图所示：

   开关管的性能与工作状态是开关电源设计的核心。深入理解其导通、关断特性及关键参数，结合拓扑结构优化驱动电路与保护措施，才能实现电源的高效、稳定运行。