功率MOSFET和IGBT已完全可代替功率晶體管和中小電流的晶閘管，使開關電源高頻化有了可能器件的工作頻率可達到400Hz（AC-DC開關變換器）和1MHz（DC-DC開關變換器），超快恢復功率二極管和MOSF ET同步整流技術的開發(fā)，也為研制高效、低電壓輸出（U<3 V）的開關電源創(chuàng)造了條件。

（2）通信電源技術-軟開關技術：

PMM電源按硬開關模式工作時開關損耗大。高頻化可以縮小電源體積重量，但開關的損耗卻更大了。為此研究開發(fā)出開關電壓電流波形不交疊的技術，即零電壓（ZVS）/零電流（ZCS）開關技術（或稱軟開關技術），有效地提高了開關電源的效率。例如在九十年代中期，30A/48V開關整流器模塊采用移相全橋ZVS-PMM技術后，僅重7kg。比用PWM技術的同類產品，重量下降40%，最近國外小功率DC-DC開關電源模塊（481）總效率可達到96%4815 V DC-DC開關電源模塊的效率可達到92-93%。二十世紀末，國內生產的50-100A輸出、全橋移相ZV-ZCS-PWM開關電源模塊的效率超過93%，

（3）通信電源技術-控制技術：

電流型控制及多環(huán)控制已得到較普遍應用，電荷控制、一周期控制、數字信號處理器（DSP）控制等技術的開發(fā)及相應專用集成控制芯片的研制，使電子電源動態(tài)性能有很大提高，電路也大幅度簡化。

（4）通信電源技術-有源功率因數校正技術：

一大類由整流電源供電的電子設備由于輸入端有整流元件和濾波電容，其電網側（輸入端）功率因數僅為0.65。用有源功率因數校EAPC（Acive Power Factor Correctio），可提高到0.95-0.99，既治理了電網的諧波污染，又提高了電源的整體效率。單相APFC是DC-DC開關變換器拓撲和功率因數控制技術的具體應用，而三相APFC則是三相PWM整流開關拓撲和功率因數控制技術的結合。國內通信電源專業(yè)工廠已將有源功率因數校正技術應用于輸出6KW，100A通信用AC-DC電源中，輸入端功率因數可達0.92-0.93

（5）通信電源技術-Magamp后置調節(jié)器技術：

在八十年代，由于高頻磁性材料如非晶態(tài)軟磁合金、超微晶軟磁合金等的發(fā)展，使有可能在多路輸出的高頻（1 100 KH2）開關電源中使用可控飽和電感（高頻磁放大器Magamp），作為其中一路輸出的電壓調節(jié)器，也稱為后置調節(jié)器。這種方式的優(yōu)點是：電路簡單、EMI小、工作可靠、高效，可較精確地調節(jié)輸出電壓。特別適合應用于輸出電流為一安到幾十安的開關電源。

（6）通信電源技術-飽和電感技術：

飽和電感是帶鐵心（無空隙）的線圈，其特點是鐵心的飽和程度和電感量隨通過的電流大小而變。如果鐵心磁特性是理想的（呈矩形），則飽和電感工作時，類似一個開關。在開關電源中，應用飽和電感可以吸收浪涌、抑制尖峰、消除寄生振蕩，和快恢復整流管串聯時可使整流管損耗減小。

（7）通信電源技術-分布電源技術、并聯均流技術：

分布電源技術是將250-425 48V DC-DC變換器產生的48 V母線電壓供給負載板，再通過板上若干個并聯的薄型DC-DC變換器，將48 V變換為負載所需的3.3-5電壓。一般，DC-DC變換器的功率密度達100Win3、效率為90%，并且應當是可并聯的。分布電源系統(tǒng)適合于由超高速集成電路（NHSIC）組成的大型工作站（如圖像處理站）、大型數字電子交換系統(tǒng)等，其優(yōu)點是：可降低48 V母線上的電流和電壓降，容易實現N+1余，提高了系統(tǒng)可靠性；易于擴增負載容量；瞬態(tài)響應好；可實現DC-DC變換器組件模塊化；易于使用插件連接；可在線更換失效模塊等。

（8）通信電源技術-電源智能化技術和系統(tǒng)的集成化技術：

電子電源微處理器監(jiān)控、電源系統(tǒng)內部通信、電源系統(tǒng)智能化技術以及電力電子系統(tǒng)的集成化與封裝技術等。

上述各項通信電源技術的應用，尤其是開發(fā)高功率密度、高效率、高性能、高可靠性以及智能化電源系統(tǒng)，仍然是今后通信開關電源技術的發(fā)展方向。進入二十一世紀，我國工業(yè)界和學術界，包括電力電子、電源、通信、材料等行業(yè)，應協(xié)同開發(fā)下述和電子開關電源相關的產品和技術：

（1）探索研制耐高溫的高性能碳化硅功率半導體器件可以預見，碳化硅將是二十一世紀最可能成功應用的新型功率半導體器件材料，碳化硅的優(yōu)點是禁帶完、工作溫度高（可達600℃C）、通態(tài)電阻小、導熱性能好、漏電流極小、PN結耐壓高等等。

（2）平面磁心及平面變壓器技術平面磁心的開發(fā)可實現超薄型變壓器和超薄型開關變換器，適用于便攜式電子設備電源及板上電源，由于其結構呈寬扁形，散熱面積大，更適用于高頻變壓器。
平面變壓器要求磁心、繞組都是平面結構，故應采用多層印刷電路繞組、銅箔繞組等。據報載，國外已有多家公司開發(fā)了平面變壓器，Payton公司制造的5W-20KW變壓器，其體積及功率密度僅為傳統(tǒng)高頻變壓器的20%，一個手提箱內可放總功率達幾十千瓦、十幾種平面變壓器，其效率在97-99%工作頻率50kHz-2MHz，漏感<0.2%；EM小。

（3）集成高頻磁元件技術及陣列式磁元件技術將多個磁元件（如多個電感、變壓器）集成在一個磁心上，可以減少變換器體積，降低磁元件損耗。國外已有集成磁元件變換器（簡稱IM變換器）的報道：50W輸出功率、5V及15V兩路輸出、100kHZ頻率，電路拓樸為DC-DC正激變換器，變壓器和輸出濾波電感在一個磁心上實現。陣列式磁元件技術是將電路中磁元件離散化，形成分布式陣列布置，或形成磁結構層"，使磁結構與電路板或其他器件緊密配合，集成化。

（4）磁電混合集成技術包括磁心與晶體管硅片集成，利用電感箔式繞組層間分布電容實現磁元件與電容混合集成等。

（5）新型電容器研究開發(fā)適合于能源和大功率系統(tǒng)用的新型電容器，要求電容星大、等效串聯電阻（ESR）小、體積小等。據報道，美國南卡羅菜納州KEMET電子公司在九十年代末，已開發(fā)出330uF新型固體組電容，其ESR從原來的500m2降到30m2。

（6）功率因數校正（PF Correcte）AC-DC開關變換技術一般高功率因數AC-DC電源，要用兩個電力電子電路串級運行，在DC-DC開關變換器前加一級前置功率因數校正器。對于小功率PWM開關電源至少需要兩個主開關管和兩套控制驅動電路，總體效率低、成本高。

（7）低電壓大電流（1V/50A）輸出DC-DC變換器為適應下一代快速微處理器、可攜帶式通訊設備、服務器等供電設備的需求，要求開發(fā)低輸出電壓、大電流DC-DC開關變換器，或稱“電壓調節(jié)器模塊"Votage Regulator Module稱VRM），其輸出電壓為1.1-1.8 V，輸出電流達50-100A，電流轉換速率達5A/ns。

由于電路有高頻寄生參數，當電流大幅度變化時，引起輸出電壓擾動。為防止這種抗動，過去采用增大輸出濾波電容、電感的方法，但其缺點甚多。國外開發(fā)了用多輸入通道或多相DC-DC變換器作為服務器的電源。輸出采用波形交錯疊加方案保證VRM輸出紋波小，改善輸出瞬態(tài)響應，并減少輸出濾波電感和電容。

（8）通信電子電源的設計、測試技術主要是電源熱設計及測試，EMI設計及測試，可靠性設計及測試等技術的開發(fā)、研究與應用。

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開關電源_電磁兼容之屏蔽方法分析

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