开关电源技术的十大关注点[小编整理]

第一篇：开关电源技术的十大关注点www.xiexiebang.com

电源一直是电子行业里非常热门的技术，而它的发展趋势又是大家必须时刻关注的问题，不然一不留神就会跟不上技术发展的步伐。电子元件技术做了项开关电源技术发展关注焦点调查，得出来以下十个热门关注点。

关注点一：功率半导体器件性能

1998年，infineon公司推出冷mos管，它采用“超级结”（super-junction）结构，故又称超结功率mosfet。工作电压600v～800v，通态电阻几乎降低了一个数量级，仍保持开关速度快的特点，是一种有发展前途的高频功率半导体电子器件。

igbt刚出现时，电压、电流额定值只有600v、25a。很长一段时间内，耐压水平限于1200v～1700v，经过长时间的探索研究和改进，现在igbt的电压、电流额定值已分别达到3300v/1200a和4500v/1800a，高压igbt单片耐压已达到6500v，一般igbt的工作频率上限为20khz～40khz，基于穿通（pt）型结构应用新技术制造的igbt，可工作于150khz（硬开关）和300khz（软开关）。

igbt的技术进展实际上是通态压降，快速开关和高耐压能力三者的折中。随着工艺和结构形式的不同，igbt在20年历史发展进程中，有以下几种类型：穿通（pt）型、非穿通（npt）型、软穿通（spt）型、沟漕型和电场截止（fs）型。

碳化硅sic是功率半导体器件晶片的理想材料，其优点是：禁带宽、工作温度高（可达600℃）、热稳定性好、通态电阻小、导热性能好、漏电流极小、pn结耐压高等，有利于制造出耐高温的高频大功率半导体电子元器件。

可以预见，碳化硅将是21世纪最可能成功应用的新型功率半导体器件材料。

关注点二：开关电源功率密度

提高开关电源的功率密度，使之小型化、轻量化，是人们不断努力追求的目标。电源的高频化是国际电力电子界研究的热点之一。电源的小型化、减轻重量对便携式电子设备（如移动电话，数字相机等）尤为重要。使开关电源小型化的具体办法有：

一是高频化。为了实现电源高功率密度，必须提高pwm变换器的工作频率、从而减小电路中储能元件的体积重量。

二是应用压电变压器。应用压电变压器可使高频功率变换器实现轻、小、薄和高功率密度。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的“电压-振动”变换和“振动-电压”变换的性质传送能量，其等效电路如同一个串并联谐振电路，是功率变换领域的研究热点之一。

三是采用新型电容器。为了减小电力电子设备的体积和重量，必须设法改进电容器的性能，提高能量密度，并研究开发适合于电力电子及电源系统用的新型电容器，要求电容量大、等效串联电阻esr小、体积小等。

www.xiexiebang.com

关注点三：高频磁与同步整流技术

电源系统中应用大量磁元件，高频磁元件的材料、结构和性能都不同于工频磁元件，有许多问题需要研究。对高频磁元件所用磁性材料有如下要求：损耗小，散热性能好，磁性能优越。适用于兆赫级频率的磁性材料为人们所关注，纳米结晶软磁材料也已开发应用。

高频化以后，为了提高开关电源的效率，必须开发和应用软开关技术。它是过去几十年国际电源界的一个研究热点。

对于低电压、大电流输出的软开关变换器，进一步提高其效率的措施是设法降低开关的通态损耗。例如同步整流sr技术，即以功率mos管反接作为整流用开关二极管，代替萧特基二极管（sbd），可降低管压降，从而提高电路效率。

关注点四：分布电源结构