高端觀點：
    *  不穩壓的比穩壓的效率高
    *  不隔離的比隔離的效率高
    *  窄範圍比寬範圍輸入的效率高
發展趨勢：
    *  高效率功率變換是目標
    *  低損耗
    *  小型化

當今時代電子設備不斷小型化，要求供電電源的體(ti) 積隨之小型化，已經大量使用開關(guan) 電源開始替代體(ti) 積笨重線性電源，同時電源效率得到明顯提高。電源體(ti) 積的減小意味著散熱能力的變差，因而要求電源的功耗變小，即在輸出功率不變的前提下，效率必須提高。

高效率功率變換：開關(guan) 電源設計追求的目標

相同體(ti) 積的電源的功率耗散基本相同，因此，欲得到更大的輸出功率，必須提高效率，同時，高的電源效率可以有效地減小功率半導體(ti) 器件的應力，有利於(yu) 提高其可靠性。

開關(guan) 電源的損耗主要為(wei) ：無源元件損耗和有源元件損耗

開關(guan) 損耗一直困惑著開關(guan) 電源設計者，由於(yu) 功率半導體(ti) 器件在開關(guan) 過程中，器件上同時存在電流、電壓，因而不可避免地存在開關(guan) 損耗，如果開關(guan) 電源中開關(guan) 管和輸出整流二極管能實現零電壓開關(guan) 或零電流開關(guan) ，則其效率可以明顯提高。

開關(guan) 過程引起的開關(guan) 損耗大致會(hui) 占總輸入功率的5%～10%，大幅度降低或消除這一損耗可使開關(guan) 電源的效率提高5%～10%。最有效的方法是軟開關(guan) 技術或零電壓開關(guan) 或零電流開關(guan) 技術。

在眾(zhong) 多軟開關(guan) 的方案中，比較實用的有大功率的全橋變換器，通常采用移相零電壓開關(guan) 的控製

方式，這種控製方式要求在初級側(ce) 需附加一續流電感以確保開關(guan) 管在零電壓狀態下導通，由於(yu) 較大的有效值電流流過，這個(ge) 附加電感將發熱(盡管比RC緩衝(chong) 電路小得多)，因而在低壓功率變換中並不采用。

無源無損耗緩衝(chong) 電路的特點是不破壞常規PWM控製方式，設計/調試簡單。盡管如此，無源無損耗緩衝(chong) 電路和準諧振/零電壓開關(guan) 工作方式也存在一些缺點，如僅(jin) 能實現關(guan) 斷軟開關(guan) 以及在反激式變換器中不太適於(yu) 大負載範圍變化。軟開關(guan) 中有源箝位是提高單管正/反激變換器效率的有效方法，最初的專(zhuan) 利限製現在已失效，可以普遍應用。

功率半導體(ti) 器件的進步：高效率功率變換的根本

功率半導體(ti) 器件的進步特別是PowerMOSFET的進步引發出功率變換的一係列的進步：PowerMOSFET的極快的開關(guan) 速度，使開關(guan) 電源的開關(guan) 頻率從(cong) 雙極晶體(ti) 管的20kHz提高到100kHz以上，有效地減小了無源儲(chu) 能元件(電感、電容)的體(ti) 積。低壓PowerMOSFET使低壓同步整流成為(wei) 現實，器件的導通電壓從(cong) 肖特基二極管的0.5V左右，降低到同步整流器的0.1V甚至更低，使低壓整流器的效率至少提高了10%。高壓PowerMOSFET的導通壓降和開關(guan) 特性的改善，提高了開關(guan) 電源的初級效率。功率半導體(ti) 器件的功耗的降低也使散熱器和整機的體(ti) 積減小。

電源界有一個(ge) 不成文的觀點：不穩壓的比穩壓的效率高、不隔離的比隔離的效率高、窄範圍輸入電壓的比寬範圍輸入的效率高。Vicor的48V輸入電源模塊的效率達到97%。交流輸入開關(guan) 電源需要功率因數校正，由於(yu) 功率因數校正已具有穩壓功能，在對輸出紋波要求不高的應用(如輸出接有蓄電池或超級電容器)，可以采用功率因數校正加不調節的隔離變換器電路拓撲，國外在1986年已有產(chan) 品，效率到達93%以上。

在DC48V輸入電壓的電源模塊中，效率在93%以上的模塊幾乎無一例外地采用前級穩壓、後級不調節隔離的方案，並且將第一級的輸出電容和第二級的輸出電感取消，簡化了電路結構。

國內(nei) 的很多開關(guan) 電源在設計上對結構設計的關(guan) 注相對不夠，有時會(hui) 出現電源內(nei) 的各部分溫升不均，有的地方過熱，有的地方幾乎沒有溫升，甚至PCB上產(chan) 生較大的損耗。一個(ge) 好的開關(guan) 電源應該是產(chan) 生熱的元件均勻分布在PCB上，而且發熱元件的溫升基本一致，PCB應有盡可能小的損耗，這在模塊電源和塑料外殼的Adapter的設計中尤為(wei) 重要。
 

效率提高的同時：電源的電磁幹擾得到減小

在開關(guan) 電源的各種損耗中，電磁幹擾所產(chan) 生的損耗，在電源效率高到一定水平後將不容忽視。一方麵電磁幹擾本身消耗能量，特別是電源效率的提高往往需要軟開關(guan) 技術或零電壓開關(guan) 或零電流開關(guan) 技術(無論是專(zhuan) 門設置還是電路本身固有)，應用這些技術減緩了開關(guan) 過程的電壓、電流的變化速率或消除了開關(guan) 過程，電磁幹擾變得很小，不需要像常規開關(guan) 電源電路中需要專(zhuan) 門設置抑製電磁幹擾的電路(這個(ge) 電路是存在損耗的)。

開關(guan) 電源進入:高效率功率變換時代

仔細分析，高效率功率變換看起來是很簡單的，甚至有些電路拓撲在20多年前就有介紹(如兩(liang) 級變換拓撲結構，早在UNITRODE82/83年數據手冊(ce) 的ApplicationNote的AN19中就有介紹、TEK2235示波器中也采用了這種功率變換拓撲結構)，但受當時的技術水平，特別是人們(men) 認識的限製(總是認為(wei) 兩(liang) 級變換的效率比單級低，而事實上兩(liang) 級變換可以實現事實上的固有的零電壓開關(guan) ，單級變換則需要特殊的附加電路和控製方式)而並沒有得到承認和應用。器件的性能和人們(men) 認識的提高已經使兩(liang) 級變換作為(wei) 高效率功率變換的主要方式之一。

結語

如今對於(yu) 開關(guan) 電源設計工程師和製造廠商而言，先進的功率半導體(ti) 器件可以方便得到，先進的電路拓撲和控製方式已經開始應用，他們(men) 所剩下的就是想辦法提高自己的技術水平，同時創造更好的應用機會(hui) 和市場份額。