开关电源技术的发展趋势

苏州万瑞达电气有限公司  发布时间:2021-08-06 15:36:42 作者:admin
20世纪开关电源技术发展的历程表明,高功率密度、高效率、高性能、高可靠性是开关电源的发展方向。

随着ULSI尺寸不断减小,供电电源的尺寸与微处理器相比要大得多,人们在减小开关电源的体积、减轻开关电源质量方面做了不少工作。发展小型化轻型电源,对便携式电子设备(如移动电话等)尤为重要。

为了实现高功率密度,必须提高PWM开关电源工作频率。1980年前,功率变换器的开关频率为20~~50kHz,从 20世纪80 年代起,提高开关频率成为减少开关电源尺寸的最有效手段,同时也改善了电源的动态性能。20世纪70 年代,国际上掀起的所谓20kHz的革命成为开关电源技术发展的历史转折点,同时也引发了PWM开关变换的研究热潮。

到了20 世纪90年代,开关电源工作频率的提高受到开关损耗的制约,进一步提高开关电源功率密度和效率遭遇了瓶颈。软开关的新思维在90年代初开始萌芽,从此开关电源技术的发展进入了新的历史时期。经过20 年的努力,到了21世纪初,高频PWM软开关技术日臻完善,工作频率达兆赫级的开关电源已进入商业领域。

开关电源的高频化引出一系列的新技术跟进。例如,磁性材料的高频化,以及平面型高频电感变压器的构造理念的形成;功率集成器件突破了单一的高频电力电子开关器件,将控制、驱动、保护、智能化功能等统统集成到薄膜和厚膜的模块里,使制造简化;高频开关电源的硬件高度紧凑集中,电磁兼容性问题不容忽视;无论功率集成还是分立元器件的主电路,在设计时越来越依赖仿真软件,彻底改变了研发的程序和教学模式。

开关电源技术下一步的发展动向如何?无疑是模块化和数字化,这是科技发展和社会需求所致。开关电源整机需要进一步集约化、智能化,以满足时代进步的需求。
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