開關電源的(de)發展史
開關電源(是開關穩壓線性電源和(hé)簡稱)取代線性電源(是晶體管線性穩壓電源的(de)簡稱)已有30多(duō)年的(de)曆史,最早出現的(de)是串聯型開關電源,其主電路拓樸與線性電源相仿,但功率晶體管工作在開關狀态。之後,脈寬調制(PWM)控制技術有了(le)發展,用(yòng)以控制開關變換器,由此得(de)到了(le)PWM開關電源,它的(de)特點是使用(yòng)20KHz脈沖頻(pín)率或脈沖寬度進行調制。PWM開關電源的(de)效率可(kě)達65%~70%,而線性電源的(de)效率隻有30%~40%。在發生世界性能源危機的(de)年代,電源效率引起了(le)人(rén)們的(de)廣泛關注。線性電源工作于工頻(pín),因此用(yòng)工作頻(pín)率爲20KHz的(de)PWM開關電源替代它,可(kě)大(dà)幅度節約能源,這(zhè)在電源技術發展史上譽爲“20KHz革命”。随著(zhe)ULSI芯片尺寸的(de)不斷減小,電源的(de)尺寸與微處理(lǐ)器相比要大(dà)得(de)多(duō),但航天,潛艇,野外作業設備,通(tōng)信便攜設備更需要小型化(huà),輕量化(huà)的(de)電源,因此對(duì)開關電源提出了(le)小型輕量要求,包括磁性元件和(hé)電容的(de)體積、質量要小。此外,要求開關電源效率更高(gāo),性能更好
盡管我國技術發展水(shuǐ)平與國際先進水(shuǐ)平平均有5-10年差距,但從我國開關電源的(de)發展過程可(kě)以了(le)解國際開關電源發展的(de)一個(gè)側面。20世紀70年代起,我國在黑(hēi)白電視機、中小型計算(suàn)機中開始應用(yòng)5V、20-200A、20KHz的(de)AC-DC開關電源。20世紀80年代,AC-DC開關電源進入大(dà)規模生産和(hé)廣泛應用(yòng)階段,并開發研究了(le)0.5~5MHz準諧振型軟開關電源.20世紀80年代中期,我國通(tōng)信(如程控交換機)電源在AC-DC及DC-DC開關電源應用(yòng)領域中所占比重還(hái)比較低.20世紀80年代末期,我國通(tōng)信電源大(dà)規模更新換代,傳統的(de)鐵磁穩壓-整流電源和(hé)晶閘管被相控穩壓電源所取代,并開始在辦公室自動化(huà)設備中得(de)到應用(yòng).在工業應方面,開關電源在鍋爐火焰控制、繼電保護、激光(guāng)、彩色TV、離子管燈絲發射電流調節、離子注射機、鹵鎢燈控制等系統中均有應用(yòng)。20世紀90年代,中、小型(500W以下(xià))AC-DC和(hé)DC-DC開關電源的(de)特點是:高(gāo)頻(pín)化(huà)(開關頻(pín)率達300~400KHz),以達到高(gāo)功率密度的(de)目的(de);體積小、質量輕;力求高(gāo)效和(hé)高(gāo)可(kě)靠性;低成本;低輸出電壓(≤3V);AC輸入端具有高(gāo)功率因數等。