PWM新型开关电源系统的分析与设计+电路图(3)
二十世纪中期以来，第一个小型化、重量轻的开关电源在美国宇航局被研制出来。在以后长达五十年的研究历程中，电子整机设备的大量应用使得线性电源逐步被开关电源所替代。在过去的二十年里，开关电源未来的趋势可以分为两个：首先是中、小型频率单片电源向着集成化的方向发展。二十世纪四十年代，三端隔离式PWM型AC-DC变换的作为该电源的典型代表在美国问世，TOP系列产品相继被推出。另一个方向就是控制电路的集成化发展。二十世纪七十年代，频率高达1MHz的电源芯片在国外问世。之后，中、小功率单片电源产品被ST为首的公司研发并得到推广。这两个研究方向为开关电源的研究带来了新的活力，打开了国内外电源集成芯片的市场。
1970年开始，我国的开关电源研究领域才开始有起色，相比之下，技术相对落后，一些中、小型电器开始应用5V、20KHz、20-200A的交/直流变换的开关电源。1980年，AC/DC开关电源开始批量生产并且得到广泛应用，0.5-5MHz准谐振型软开关电源开始起步。1985年，DC/DC以及AC/DC两种变换开关电源在实际的应用中相对较少。20世纪90年代初，相控稳压电源取代了传统的铁磁稳压-整流电源以及晶闸管，标志着新电源时代的到来。上个世纪九十年代初，中、小型（<500W）DC/DC和AC/DC开关电源特性越来越趋向于高性能、高效率、高可靠性，在各种应用领域风生水起。
1.3 开关电源的发展方向
目前，现代开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式[4]。现在很多已经推广的市面上的电源大都采用500KHz的功率场效应管以及100KHz的双极性晶体管，虽适用性强，仍需要改善。首先要提高开关频率的同时，开关管需要高速开关通断，就必须减少开关损耗。随着导通和关断速度的提高，内部二极管、电容以及电感存储的电荷会产生噪声或者浪涌。此种情况下，周边其他电子设备受到干扰，并且在一定程度上降低了电源自身的性能。L-C或R-C缓冲器的优势就是可以解决开关导通或者关断中产生的电压浪涌问题。除此以外，二极管存储电荷所引发的电流浪涌，因此在实际生产过程中可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。然而，对于有些高频的电源，其频率高于1MHz，谐振变换器就比较适用。所谓的谐振式开关，就是上面的电压或电流是以正弦波的形式存在的，使得产生的损耗和噪声随之降低。当今电力电子科学技术这块领域，侧重于对谐振的研究，它可以在很大程度上提高开关速度的基础上将损耗降到零，并且噪声还很低。目前，很多国内外相关专业人士都将精力投入到数兆赫兹变换器的研究上。
纵观电源技术的发展历程，它的发展方向可分以下四个方面：
1.小型化、轻便化。随着开关电源频率的提高，内部器件如电容、电感、变压器的尺寸都会大大缩小，直流电压的大小和供电质量能够被线性电源满足，包括精度，纹波等的要求，但是由于工频变压器体积大，重量重，所以使用起来不是很方便，然而随着开关电源的性能的逐步改善，这一缺陷逐步被克服。
2.可靠性能高。现代开关电源大都运用了电磁兼容性（EMC）的理念，脉冲上升沿与下降沿产生许多谐波被破坏，干扰源集中在开关电路与输出整流电路部分，现在伴随各种集成芯片的出现，不仅使电路简单易懂，并且又能解决类似于可靠性不强等诸多问题。
3.噪声低。不管任何开关电源在开关时都会带来极强的噪声，通过差模或共模的方式流过电源线向其他地方传输，带来一定的干扰，并且在空间产生辐射。高频化与噪声呈线性关系，随着谐振变换技术的出现，既解决了频率低的问题，又降低了噪声，是以后发展的大趋势。