开关电源的主要发展趋势方向

在开关电源大规模应用之前，常用的直流稳压、稳流电源为线性电源。线性稳压电源通常由50Hz或400Hz的工频变压器、整流滤波电路、串联调整器件、电源外壳等组成。其工作过程为：将工频电压经过整流滤波和线性稳压，   后输出一个纹波电压和稳定性能均符合要求的直流电压。为了使电源输出电压稳定，调整器件一直工作在晶体管特性曲线的线性放大区，导致调整管上的功率损耗较大、效率很低。这种电源优点是：
　　(1)电源稳定度；(2)输出电压纹波小、动态响应特性快；(3)线路简单且无开关干扰。其缺点是：(1)功耗较大，效率低，其效率一般只有450左右；(2)需要体积较大的散热器和笨重的工频变压器，因此体积大、重量重，难以小型化；(3)   有较大容量的滤波电容。
　　随着对电源要求的提高，为克服线性电源的缺点，出现了电力电子器件工作在高频开关状态的直流电源，即开关电源。
　　20世纪60年代，大功率晶体管BJT，GTR的出现，导致了开关电源的问世；70年代，随着开关器件和磁性材料的发展，开关电源外壳电源的工作频率不断提高，   终突破了20kHz；80年代，大功率IGBT和MOSFET的出现，使得大功率开关电源了广泛的应用；随着软开关技术开始发展，开关频率不断突破：100kHz、1MHz、10MHz……；90年代，绿色电源的要求使得功率因素矫正电路开始发展和不断应用。目前，开关电源发展方向是小型化、高功率密度、数字化、智能化。
　　相比传统的线性电源，开关电源中的电力电子器件并不工作在放大状态、而是开关状态，因而工作损耗比线性电源中的调整管小、整机效率可提高至90}以上。同时，对于输入输出需要隔离的直流电源，开关电源中采用的变压器工作在高频状态，其体积和重量远比工频变压器小，整机的功率密度提高。另外，开关电源还具有稳压范围宽、输出滤波电容容量小、电路形式灵活多样等优点。因此，常规开关电源目前广泛用于雷达、通信及家用电器等电子设备中。
　　根据开关器件在电路中连接的方式，目前比较广泛使用的开关电源，大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。其中，变压器式开关电源还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成   多种类。
　　开关电源的主要发展趋势有以下几方面：
　　1)高颇化。为减小变换器体积、提高其功率密度、动态响应，开关电源的工作频率从几十kHz、几百kHz不断提升至MHz级。
　　2)提   。应用各种各种软开关技术，包括无源无损(吸收网络)软开关技术、有源软开关技术，如ZVS/ZCS谐振、准谐振、零电压零电流转换技术(ZVT/ZCT-PWM)以及恒频零开关技术(ZVS/ZCS-PWM)技术等，减小开关损耗和开关应力，以实现   的高频化。
　　3)提高AC-DC变换器输入端的功率因素，减少对电网的谐波污染。
　　4)模块化。适应分布式模块电源外壳电源系统的需要，提高可维护性、降低设计分险。
　　5)全数字化控制：电源的控制已经由模拟控制，模数混合控制，进入到全数字控制阶段。全数字控制是发展趋势，已经在许多功率变换设备中应用。全数字控制的优点是实现控制策略的方式   为灵活、测量   度   高、保密性   ；对各测量对象的检测误差可以进行   的数字校正，示数      、可读性高；可以实现，灵活的控制设计。近两年来，全数字控制芯片已经，性能也越来越，费用也比较合理，已有多家公司并制造出数字控制芯片及软件。