开关电源走向数字化发展前景广阔

据近期发布的《2012-2016年中国开关电源行业评估及投资前景顶测报告》显示，2010年以来，随着   一系列宏观政策的落实及经济趋于稳定，我国电子信息产品呈现出户决速恢复的发展势头。我国开关电源行业顺势而上，目前产值规模达到厂1172亿元，增速超过10%。
　　随着电力电子技术的发展和创新，开关电源技术也在不断地创新。开关电源凭借其小型化、重量轻、输人电压范围广、热消耗较少等众多优点，加之电子产品轻薄短小的需求趋势，电源外壳开关电源的发展取代线性电源普及于各种电子产品，是当今电子信息产业发展的一种电源方式。
　　目前，开关电源产品有两类：一类是标准化产品，另一类是非标准化产品。一般来说，标准化产品订单批量比较大，毛利润比较低，竞争比较激烈；非标准化产品订单批量比较小，但毛利润比较高，竞争比较小。标准化产品一般没有现货，而是接到客户订单后在原有产品的基础上改进，   终向客户提供定制产品。与大规模定制不同，定制开关电源   多的是小批量定制。为厂比较好地控制成本，向顾客提供低成本、   的定制产品，企业需要具备敏捷的产品设计能力和原材料采购能力。
　　上述“报告”还显示，由于开关电源行业以定制为主，企业的销售与订单紧密结合，因此销售行为多发生在产品制造之前，同时，标准产品向市场及客户推广，积拓展电子行业客户，展示公司设计能力、生产规模和质量管理能力成为企业销售的重要手段。当前，开关电源行业拓展销售渠道的方式主要是参加行业展会、媒体推广以及客户相互推荐等，而获得   客户资源则是企业      直接的体现。
　　另外，开关电源高频化是其发展方向，高频化使开关电源向着轻、小、薄、低噪声、高、抗干扰的方向转型，从而能够进人   广泛的应用，特别是在高的应用。
　　近年来，随着数字信号处理器DSP的发展，数字控制技术在电源中应用。相比于传统的模拟系统，数字控制系统在开关电源中具有设计周期短、灵活多变、易实现模块化管理、能够由离散元件引起的不稳定和电磁干扰等优点。因此，数字开关电源外壳电源在电源中的应用越来越广泛，成为现代电源技术发展的一个重要方向。
　　以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心，将数字电源驱动器、PWM控制器等作为控制对象，能实现控制、管理和监测功能的电源产品。它是通过设定开关电源的内部参数来改变其外在特性，并在“电源控制”的基础上增加了“电源管理”。所谓电源管理是指将电源地分配给系统的不同组件，   大限度地降低损耗。数字电源的管理(如电源排序)   全部采用数字技术。
　　与传统的模拟电源相比，数字电源的主要区别是控制与通信部分。在简单易用、参数变   要求不多的应用场合，模拟电源产品   具优点，因为其应用的针对性可以通件固化来实现，而在可控因素较多、实时反应速度   快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的系统应用中，数字电源则具有优点。
　　此外，在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便   改工作参数，优化电源系统。通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。
　　得益于众多技术优点，数字电源正展现出市场活力。据IMSResearch的分析报告，2012年数字电源市场营业收入达到27亿美元，预计2013年这一数据将增长37%至37亿美元，而2017年   有望达到124亿美元，将是2012年的近5倍。与此同时，2017年数字电源IC市场也会急剧增长，营业收入将达到26亿美元。
　　IMS指出，米来5年，数字电源与数字电源集成电路(IC)市场将繁荣发展，越来越多地用于IT基础设施之中。同时，该技术也在向照明与消费导向的应用扩展，包括PC、家电和手机。
　　随着当今社会的高速发展，电气电子设备已经成为人们生产生活中的工具。而电力电子技术自从它诞生之日起，就成为人类掌控电力电子的重要手段，随着电力电子技术的发展，其已经广泛应用在电气工程中，已成为电气工程中   为重要的分支之一。电源技术是电力电子技术的重要组成部分，   的电源系统是电气电子设备能够正常工作的   条件。自上世纪六十年代PWM技术出现后，开关电源以其   、重量体积小的优点受到广泛青睐，并逐渐超过传统线性电源，成为电源设计中主要考虑的技术方案。开关电源是通过开关管的开通和关断来工作的一种直流稳压电源，它具率高、体积小、重量轻、性和稳定性都较好、对输入电压波动不敏感等优点而广泛应用在现代电力电子设备中。传统上对开关电源的控制以模拟控制技术为主，各方面已经很成熟，但是由于模拟控制采用的模拟器件存在稳定性差、参数一致性差、易受环境影响等问题，导致传统的开关电源存在   的缺点，近年来新提出的以计算机技术为基础的控制算法也无法在传统模拟控制开关电源上实现。
　　近年来，市场对数字化模块电源外壳电源的需求大幅攀升。工业、农业、航天与军事的发展，对用电设备的电源系统性能指标要求也在不断提高。这些因素迫使开关电源设计者要不断地出      、响应速度   快、效率   高、体积   小、成本   低的开关电源产品。传统的电源系统由于性能的限制，在   程度上制约了其它行业的发展。面对这些问题，传统模拟控制解决方案正逐渐变得束手无策。
　　随着开关电源开关频率的提高，分布电感，分布电容和功率开关管的存储电荷产生的浪涌或噪声会越来越多，这样的现象使得开关电源电磁干扰越来越严重，因此限制了开关电源的发展。目前，从几十KHz到数MHz的开关电源都已经在实际工程中应用，但一般都是直接从市电网络取电，经过整流滤波后供给设备使用，在这个电流转换过程中，输入的交流正弦波电流，含有大量谐波电流分量，且严重失真，功率因数低，使得电能浪费严重，同时由于经过用电设备的干扰，叠加了新的谐波分量的电能将反馈到电网，造成电网电能质量下降，从而对其它外部设备造成干扰。因此，谐波和提高功率因数已成为开关电源面临的一个重要课题，正在受到越来越多的关注。
　　从上世纪八十年代开始，半导体行业和集成电路行业发展，微电子理论和半导体制造工艺水平以摩尔定律不断提升。各个芯片厂商相继推出了大量不同架构、不同应用的数字芯片和微处理器，为数字控制开关电源技术提供了坚实的物质基础。目前，数字控制技术方面的已逐步成为电源一个重要方向。
　　对开关电源的新材料、拓扑结构、控制方法、加工工艺等方面进行了深入的，但有些部分在实际应用中还有很大提升空间。因此，对数字开关电源系统进一步具有重要的理论意义和广阔的应用前景。