开关电源发展趋势

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  • 高效率: 高效率是当前开关电源设计的主要目标,具有重要意义。在便携式设备中,如何延长电池充电后设备的使用时间现在己经成为一个难点。除了在电池的材料上面做研究増加电池 的 容量之外,如何避免因为电源效率的低下从而提高电池的使用时间也是电源设计的一个趋势,并且开关电源效率的提高也降低了电池的热损耗,使得系统的可靠性提升。随着新型电力电子器件和各种电源技术及理论的发展,未来开关电源的效率将会得到更大的优化 。

  • 小型化: 当前的电子产品发展趋势是朝着小型化发展的,这也是开关电源的发展方向。开关电源的体积主要是由于储能电感和电容的存在,为了减小电感和电容的体积,在保持开关电源纹波不变的情况下,需要增加开关频率。所以说,体积小型化也就是高频化,然而开关频率的提升会随之带来电磁干扰(EMI)及较大的噪声问题,并且会导致开关损耗和无源器件损耗的增加,这又会降低效率。因此可以预见零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)将会应用于电源的效率提升。

  • 数字化: 数字化是目前电子技术的发展趋势,除了少数的模块(比如ADC)外,大部分的模块电路都逐步实现了数字化。数字信号处理简单、不易失真、抗干扰能力强,并且数字信号处理技术和理论日趋完善,这都为开关电源的数字化提供了可能。这样,我们可通过编程控制开关电源。

  • 高集成度: 当前的集成电路正朝着SOC方向发展,开关电源实现片上集成无疑是未来的发展趋势,并且微电子工艺的发展为功率器件的集成提供了可能性 。然而传统的模拟开关电源或许不足应付复杂的片上系统环境,具有智能管理的数字技术将随之发展 。总之高集成度定将成为未来发展的主流 。

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