一、前言

人们希望直流电源象一个容量非常大的原电池一样的干净，纹波与噪声较低，内阻较小。希望有很快的响应速度。是数十年来人们急速努力追求的第一个基本目标。

除此之外，提高电源的功率密度与效率，使之小型、轻量、高效;提高电源的功率输出尤其是低压大电流输出，这亦是数十年来人们急速努力追求的第二个基本目标。

在线性稳压电源与SCR相控电源的发展阶段，为了追求第一个基本目标我们取得了非常大的成功。迄今，制造纹波系数0.01％、电压调整率0.05％的直流电源并非难事。假如设计足够的开环增益和合理的开环频率特性，亦可以达到非常高的闭环响应速度。不过，它的体积非常大，效率低，因此输出电流亦绝不大。

为了实现第二个基本目标因而出现的高频DC-DC开关电源技术，在电力电子技术的应用以及各种电源系统中，皆处于核心地位。它在功率密度与效率的提高，使之小型、轻量、高效与电流输出方面取得了极大的成功，不过，由于它逆变中的换向问题与各组成部分发展的绝不平衡，亦留下了明显的不足和遗憾：超小型的模块或是功率芯片绝不可能达到非常大的电流输出与高的纹波噪声抑制能力。也就是说，要求低压大电流输出与有非常高的纹波噪声抑制能力的开关电源，便绝不可能有非常高的功率密度。

本文把简要分析高频DC-DC开关电源在小型化过程中&＃40;第二个基本目标&＃41;的成功和不足，并且提出改进和应对的措施。使得高功率密度、大输出电流、高的纹波噪声抑制能力的开关电源问世。

立即购买，期待你的到来

二、高频DC-DC开关电源在实现小型化、提高功率密度方面取得了巨大成就

在半个多世纪以前，实际上人们便均知道了开关电源的原理：采取逆变的方法实现直流-交流-直流的转换。这样一来，便可以通过变压器、调频-调宽等方式来调节输出直流电压;可以通过提高工作频率来缩小变压器、电路中的储能元件电感滤波器、电容器的体积重量。这样的电源比线性稳压电源与SCR相控电源的效率与功率密度要高得多。

随着电子技术、半导体器件快速的发展，数十年来电源的高频化与软开关技术成为了国际电力电子界研究的主要热点之一。在很多方面开关电源逐渐取代了线性稳压电源与SCR相控电源。开关电源高频化的理想开始实现，采用PWM控制技术的DC/DC变换器模块操作频率已达到了从20kHz到400kHz 范围。除此之外，为了解决逆变中的换向带来的变换器开关功耗大、效率降低以及噪声增加等问题，1997年，在已经进行了超过三十年的世界范围的软开关基础理论研究之后，“第二代产品”以零电流开关&＃40;ZCS&＃41;、零电压开关&＃40;ZVS&＃41;软开关控制技术为基础，结合了控制集成、封装、铁氧体、噪声与散热技术等方面的最新科技成果，使功率密度达到了120-180W/in3，效率达到90％，操作频率接近1MHz。在过去的几年里也实现了完全的ZVS同步整流与开展集成电源模块的研究开发。使得高功率密度低频DC-DC开关电源产品达到了与“理想功率器件”十分接近的境地。出现了很多的电路拓扑。目前，而且出现了工作频率是3MHz的1000W/in?的功率芯片，有了飞速的发展。