开关电源的国外的发展及现状

开关电源在通讯系统中得到了广泛的运用，并已成为现代通讯供电系统的干流，而通讯业的迅速发展又极大地推动了开关电源的发展。在通讯领域中，一般将高频整流器称为一次电源而将直流-直流(DC/DC)改换器称为二次电源。一起,开关电源也在各种电子信息设备中，如计算机、充电电源等得到了广泛的运用。

自1957年第一只可控硅(SCR)面世后，可控健取代了粗笨而且功率低下的硒或氧化亚铜整流器材，可控硅整流器就作为通讯设备的一次电源运用。在随后的20年内，由于半导体工艺的前进，可控硅的电压、电流额外值及其它特性参数得到了不断前进和改进，满意了通讯设备不断发展的需求，囚此，直到70时代，发达国家还一向将可控硅整流器作为大多数通讯设备的一次电源运用。

尽管可控整流器作业安稳，能满意通讯设备的要求，但它是相控电源，作业于工频，有庞人粗笨的电源变压器、电感线圈、滤波电容，嗓声人，功率低，功率因数低，稳压精度也较低。因而，自1947年肖克莱创造晶体管，并在随后的几年内对品体管的质量和功用不断完善前进后，人们就着力研讨运用的体管进行高频改换的方案。1955年美国罗耶(GH·Roger)创造的自激振动推挽晶体管单变压器直流改换器，是完结高颜转换电路的开端,1957年美国查赛(.J.J·JenSen)又创造了白激式推挽双变压器改换器电路。在此基础上，1964年，美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的想象，并在NEC杂志土发表了“脉宽调制运用于电源小型化”等文章，为使电源完结体积和重量的大幅下降供给了一条根本途径,

跟着大功率硅品体管的耐压前进和二极管反向康复时刻的缩短等元器材功用的改进，1969年终于做成了25RIz的开关电源。电源界把开关电源的频率前进到20KHz以上称为电源技能的“20KHz革新”。经过几年的努J，从开关屯源的电路拓扑型式到相配套的元器材等研讨都取得了恰当大的发展。在电路拓扑型式上开发出了单端贮能式反激电路、双反激电路、单端正激式电路、双正激电路、推挽电路、半桥电路、全桥电路，以适应不同运用场合、不同功率层次的需求;在元器材方面，功率晶体管和整流二极管的功用也有了较人的前进。1976年美国硅通用公司第一个做出了型号为SGl52A的脉宽调制(PWM，PulseWidthModulation)操控芯片，极大地前进了开关电源的牢靠性，并进一步减小了体积。

在随后的儿年中，大功率晶体管(GTR)和功率场效应管(MOSFET)相继被研发出来，其电压、电流额外值大为前进，作业频率也前进较多，牢靠性也明显添加。到80时代中后期，绝缘栅双极性晶休管(IGBT)已研发出来并投入了市场，各种通讯设备所需的一次电源大多采纳PWM集成操控芯片、双极型晶体管、场效应管、绝缘栅双极晶体管。

跟着微电子学的发展和元器材出产技能的前进，相继开发出了耐压高的功率场效应管(VMOS管)和高电压、大电流的绝缘栅双极性品体管(IGBT)，具有软康复特性的大功率高频整流管，各种用处的集成脉宽调制操控器和高功用的铁氧体磁芯，高频用的电解电容器，低功耗的聚丙烯电容等。首要元器材技能功用的前进,为高频开关电源向大功率、高功率、高牢靠性方向发展奠定了良好基础。

跟着通讯用开关电源技能的广泛运用和不断深化，实践作业中人们对开关电源提出了更高的要求，提出了运用技能的高频化、硬件结构的模块化、软件操控的数字化、产品功用的绿色化、新一代电源的技能含量大大前进，使之更加牢靠、安稳、高效、小型、安全。在高频化方面，为前进开关频率并战胜一般的PWM和准谐振、多谐振改换器的缺陷，又开发了相移脉宽调制零电压开关谐振改换器，这种电路战胜了PM办法硬开关构成的较人的开关损耗的缺陷，又完结了恒频I.作，战胜了准谐振和多谐振改换器作业频率改变及电压、电流起伏大的缺陷。选用这种Ⅰ.作原理，人人减小了开关管的损耗，不光前进了功率也前进了I作频率，减小了体积，更重要的是降低了改换电路对分布参数的最感性,拓宽了开关器材的安全作业区,在必定程度上降低了对器什的要求，从而明显前进了开关电源的牢靠性。

国内开关电源的发展及现状

建国初期，我国邮电部门的科研技能人员开发了以国产大功率电动发电机组为主的成套设备作为通讯电源。在引进原民主德国FGD系列和前苏联BCC51系列白动化硒整流器基础上，学习国外先进技能，与T.厂一起研发成功国产XZL系列白动化硒整流器，并在武汉通讯电源厂批量出产,开端用硒整流器装备通讯局(站)，替换原有的电动发电机组，这标志着我国国产通讯电源设备跃到一个新的水平。

但后来，我国的通讯电源发展恰当缓慢。1963年开端研发和选用可控硅(SCR)整流器,1965年着手研发逆变器和晶休管直流—直流(DC/DC)改换器，其时与发达国家比较只落后五六年.后由于十年动乱，研发作业一向停滞不前，除了可控硅整流器丁1967年在武汉通讯电源厂开端构成系列化出产，供通讯设备作一次电源运用，并不断得到改进，功用和质量逐步前进外，其它方面发展非常缓慢。一向到80时代才开端出产20KHzDC/DC改换器，但由于受元器材功用的影响，质量很不安稳，无法作为通讯设备的一次电源运用。只是作为通讯设备的二次电源运用(二次电源对元器材的耐压及电流要求较低)。直到上世纪90时代初，我国大多数通讯设备所用的一次电源仍然是可控硅整流器。这种电源作业于工频50Hz，有庞大的工频变压器、电感线圈、电解电容等，粗笨庞人、功率低、噪声人、功用指标低，不易完结会集监控。

由于通讯作业发展的需求，八十时代后期，邮电部加强了通讯电源技能发展的各项工.作，制订了“通讯基础电源系统设备系列暂行规定”，“通讯局(站)电源系统总技能要求”和电源设备职业标准等文件，屡次派代表参加世界电信能源会议，并在八十时代后期才第一批引进了澳大利亚出产的48V/50A(开关频率为40KHz)和48V/10OA(开关频率为20KHz)的高频开关电源，在吸收国外先进技能的基础上，投入较大的力气，开端研发白己的开关电源。邮电部武汉电源厂、通讯仪表厂等厂家开发出了自己的以PWM办法作业的开关电源,并推向电信职业运用，取得了较好的效果.随后邮电部对电源提出了更新换代和完结监控(包括长途监控)的要求，众多厂家都投入力气研发开发，推出了选用PWM技能的高频开关电源，有些厂家还推出了完结长途监控的处理方案，短短几年后，电信部门所用的一次通讯电源几乎都更换成了选用PWM集成操控芯片、大功率品体管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管的半桥或全桥电路,其开关频率为几十~~100KH7、功率高于90%、功率因数挨近1。稳压精度优于0.5%,模块化组合的高频开关电源，电信职业成套电源技能前进到了一个簇新的水平。

总的说来,开关电源的发展趋势为:继续向高频、高效、高牢靠、高密度化、低耗、低噪声、抗搅扰和模块化发展。