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智 能 开 关 电 源 中 文： 随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种 类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。任何电子设备都 离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电子设备的小型化和低成本 化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。传统的晶体管串联调整稳压电源是 连续控制的线性稳压电源。这种传统稳压电源技术比较成熟，并且已有大量集成 化的线性稳压电源模块，具有稳定性能好、输出波纹电压小、使用可靠等优点。 但通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。 二十世纪五十年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发 了开关电源。在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具有重量轻、体积小、效 率高、稳压范围宽等优点，在电子电气、控制、计算机等许多领域的电子设备中 得到了广泛的使用。二十世纪八十年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完 成计算机的电源换代。二十世纪九十年代，开关电源在电子、电器设备、家电领 域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展期。此外，大规模集成电路技 术的迅速发展，又使开关电源有了质的飞跃，掀起了电源产品高频化、小型化、 模块化的浪潮。 功率开关管、PWM 控制器和高频变压器是开关电源必不可少的组成部分。传 统的开关电源一般均采用分立的高频功率开关管和多引脚的 PWM 集成控制器，例 如采用 UC3842+MOSFET 是国内小功率开关电源中较为普及的设计方法。 七十年代以来，涌现出许多功能完备的集成控制电路，使开关电源电路日益 简化，工作频率不断提高，效率提高，并为电源小型化提供了广阔的前景。三端 离线式脉宽调制单片开关集成电路 TOP(Three Terminal Off Line)将 PWM 控制 器与功率开关 MOSFET 合二为一封装在一起，已成为开关电源 IC 发展的主流。采 用 TOP 开关集成电路设计开关电源，可使电路简化，体积进一步缩小，成本也明 显降低。 单片开关电源具有单片集成化、最简外围电路、最佳性能指标、能构成无 工频变压器开关电源等显著优点。美国 PI(Power Integration)公司于上世纪九 十年代??期率先推出的新型高频开关电源芯片，被誉为顶级开关电源，具有成 本低，电路简单，效率高等优点。其第一代产品以 1994 年推出的 TOP100/200 系列为代表，第二代产品则是 1997 年问世的 TOPSwitch-Ⅱ。上述产品一经问世 便显示出强大的生命力，他极大地简化了 150W 以下开关电源的设计和新产品的 开发工作，也为新型、高效、低成本开关电源的推广与普及创造了良好条件，可 广泛用于仪器仪表、笔记本电脑、移动电话、电视机、VCD 和 DVD、摄录像机、 手机电池充电器、功率放大器等领域，并构成各种小型化、高密度、在价格上能 与线性稳压电源相竞争的 AC/DC 电源变换模块。 开关电源向集成化方向发展将是未来的主要趋势,功率密度将越来越大, 对工艺的要求也会越来越高.在半导体器件和磁性材料没有新的突破之前,重大 的技术进展可能很难实现,技术创新的重点将集中在如何提高效率和减小重量. 因此,工艺水平将会在电源制造中占的地位越来越高.另外,数字控制集成电路的 应用也是将来开关电源发展的一个方向.这信赖于 DSP 运行速度和抗干扰技术的 不断提高.至于先进的控制方法,目前个人觉得还没有看到实用性特别强的方法 出现,也许随着数字控制的普及,会有一些新的控制理论运用到开关电源中来. （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）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 可以有效的降低开关损耗和开关应力，有助于变换器变换效率的提高。 （3）功率因数校正技术（PFC）。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。 （4）模块化技术。采用模块化技术可以满足分布式电源系统的需要，提高 系统的可靠性。 （5）低输出电压技术。随着半导体制造技术的不断发展，微处理器和便携 式电子设备的工作越来越低，