开关电源未来朝5个方向发展

       新的器件和新的拓扑理论的出现使得开关电源技术日趋可靠、成熟、经济、适用。开关电源目前的发展,可以概括为以下几个方面：

　　1、高频化技术

　　随着开关频率的提高，开关变换器的体积也随之减少，功率密度也得到大幅提升，动态响应得到改善。小功率DC/DC 变换器的开关频率将上升到MHz。但随着开关频率的不断提高，开关元件和无源元件损耗的增加、高频寄生参数以及高频EMI 等新的问题也将随之产生。

　　2、数字化技术

　　在传统功率电子技术中，控制部分是按模拟信号来设计和工作。目前，在整个的电子模拟电路系统中，电视、音响设备、照片处理、通讯、网络等都逐步实现了数字化，而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来，数字电源的研究势头不减，成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司主要有TI 和Microchip。

　　3、软开关技术

　　为提高变换器的变换效率，各种软开关技术应用而生，具有代表性的是无源软开关技术和有源软开关技术，主要包括零电压开关/零电流开关( ZVS/ZCS)谐振、准谐振、零电压/零电流脉宽调制技术( ZVS/ZCS-PWM)以及零电压过渡/零电流过渡脉宽调制(ZVT/ZCT-PWM)技术等。采用软开关技术可以有效地降低开关损耗和开关应力，有助于变换器变换效率的提高。

　　4、功率因数校正技术(PFC)

　　由于AC/DC 变换电路的输入端有整流元件和滤波电容，在正弦电压输入时,单相整流电源供电的电子设备，电网侧(交流输入端)功率因数仅为0.6～0.65。采用PFC (功率因数校正)变换器，网侧功率因数可提高到0.95～0.99，输入电流THD 小于20%。既治理了电网的谐波污染，又提高了电源的整体效率。这一技术称为有源功率因数校正APFC 单相，APFC 国内外开发较早，技术已较成熟。目前PFC 技术主要分为有源PFC 技术和无源PFC 技术两大类，采用PFC 技术可以提高AC/DC 变化器输入端功率因数，减少对电网的谐波污染，但还有待继续研究发展。

　　5、模块化技术

　　模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。近年来，有些公司把开关电源的驱动保护电路也装到功率模块中去，构成了“智能化”功率模块(IPM) ，不但缩小了整机的体积，更方便了整机的设计制造。实际上，由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流、毛刺)。为了提高系统的可靠性，有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM) ，它把一台整机的所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中，这样的模块经过严格合理的热、电、机械方面的设计，达到优化完美的境地。由此可见，模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。