中心議題：

• 開關電源的分類
• 開關電源的選用
• 開關電源技術的發展動向

解決方案：

• 輸出電流的選擇
• 接地方式的選擇
• 電路保護技術

本文根據開關電源模塊的發展及分類
，對DC/DC、AC/DC變換器的拓撲結構和特性作了闡述
，結合國內外開關的兩大類MTD2002變換器新技術動向進行探討，敘述了開關電源模塊的選擇。

1 引言

開關電源模塊和線性電源相比
，二者都隨著輸出率關上，反而高於開關電源模塊


，這一點稱為成本反轉點。隨著MTD2002電dian力li電dian子zi技ji術shu的de發fa展zhan和he創chuang新xin，使shi得de開kai關guan電dian源yuan技ji術shu也ye在zai不bu斷duan地di創chuang新xin，成cheng本ben反fan轉zhuan點dian日ri益yi向xiang低di翰han出chu電dian力li端duan移yi動dong，這zhe為wei開kai關guan電dian源yuan提ti供gong了le廣guang闊kuo發fa展zhan空kong間jian。開kai關guan電dian源yuan高gao頻pin化hua是shi其qi發fa展zhan的de方fang向xiang
，高gao頻pin化hua使shi開kai關guan電dian源yuan小xiao犁li化hua，拜bai使shi開kai關guan電dian源yuan進jin入ru更geng廣guang泛fan的de應ying用yong領ling域yu。特te別bie是shi在zai高gao新xin技ji術shu領ling域yu的de應ying用yong，推tui動dong了le高gao新xin技ji術shu產chan品pin的de小xiao型xing化hua、輕便化。另外開關電源的發展與應用，在節約能源、節約資源及保護環境方麵都具有重要的意義。

2 開關電源的分類

人們在開關電源模塊技術領域是邊開發相關電力電子器件，邊開發開關變頻技術。兩者相互促進推動著。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類。DC/DC變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產工藝在國內

、外均已成熟和標準化並得到用戶的認可;但AC/DC的模塊化，因其自身的特性，使得在模塊化的進程中遇到較為複雜的技術和工藝製造問題。

2.1 DC/DC變換
DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流暫波。暫波器的工作方式有兩種，一是脈寬調製方式Ts不變，改變ton(通用);二是頻率調製方式
，ton不變。改變Ts(易產生幹擾)


，具體的電路有以下幾類：

(1)BUCK電路一降壓暫波器
，其輸出平均電壓Vo小於輸入電壓Vt

，極性相同。
(2)BUCK電路一壓暫波器，其輸出平均電壓v0大於或小於輸入電壓，極性相同。
(3)BUCK電路一壓或升壓暫波器，其輸出平均電壓Vo大於或小於輸入電壓v0，極性相反，電感傳輸。
(4)BUCK電路一降壓或升壓變壓器，其輸出平均電壓v0大於或小於輸入電壓U極性相反，電容傳輸。

當今軟開關技術使得DC/DC發生了質的飛躍
，美國V～COR公司設計製造多種EC～軟開關DO/DO變換器，其最大MTD2002輸出功率有300W
、6OOW、 800W等
，相應的功率密度為6、2、10、17瓦每立方厘米，效率為200300kHz，功率密度已達到27瓦每立方厘米，采用同整流器(M0SFET 代替肖特基二極管)，使整個電路功率提高90%。

2.2 AC/DC變換
AC/DC變換是將交流變換為直流
，其功率流向是可以雙向的
，功率流由電源流向
，負載的稱為“整流”。功率由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC 變換器輸入為50/60Hz的交流電
，因必須經整流濾波

，因此體積相對較大的濾波電容是必不可少的，同時因遇到安全標準(如UI
、CCE等)及EMC指令的限製(如IEC、FCC
、CSA)，交流輸入側必須加EMC率波電及使用符合安全標準的元件，這樣就限製AC/DC電源模塊體積的小型化。另外
，由於內部的高頻、高壓、大電流開關動作

，使解決EMC電磁兼容問題難度加大

，也就對內部高密度安裝電路設計提出了很高的要求。由於同樣的原因
，高電壓、大電流開關使很多電源損耗增大，限製了很高的要求。由於同樣的原因，高電壓、大電流開關使很多電源工作損耗增大
，限製了AC/DC變換器模塊化的進程，因此必須采用電源係統優化方法，才能使其工作效率達到一定滿意程度。

AC/DC變換按電路的接線方式可分為半波電路和全波電路，按電源相數可分為單相、三相和多相，按電路T作象限分為一象限
、二象限、三象限、四象限。
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3 開關電源的選用

開關電源模塊在輸入抗幹擾性能上
，由於其自身電路的特點(多極串聯)，一般的輸入幹擾如浪湧電壓很難通過
，在輸出電壓穩定度這一技術指標上與線性電源相比具有較大的優勢
，其輸出電壓穩定度可達0.5～1%。

3.1輸出電流的選擇
因開關電源模塊工作效率高，一般可達到80%以上，故在其輸出MTD2002電流的選擇上
，應準確測量或計算用電設備的最大吸收電流，以使被選用的開關電源具有高的性能價格比。

通常輸出計算公式為：


3.2接地
開關電源比
、線性電源會產生更多的幹擾
，對共膜幹繞敏感的用電設備，應采取接地和屏蔽措施。按ICEIO00、FCC等EMC限製
，開關電源均采用 EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般帶有EMC電磁兼容濾器。如利華技術的HA係列開關電源將其FG端子接大地或接用戶機殼
，方能滿足上述電磁兼容的要求。

3.3保護電路
開關電源模塊在設計中需具有過流過熱短路等保護功能，故在設計時應首先保護功能齊備的電源模塊
，並且其保護MTD2002電路的技術參數應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。

4 開關電源技術的發展動向

開關電源的發展方向是高頻

、高可靠
、低耗、低噪聲、抗幹擾和模塊化。由於開關電源輕、小
、budeguanjianjishushigaopinhua
，yinci，guowaigedakaiguandianyuanzhizaoshangdouzhiliyutongbukaifaxinxingzhinenghuadeyuanqijian，tebieshigaibianercizhengliuqijiandesunhao，bingzaigonglvtieyangti(Mn.Zn)材料上加大科技創新
，以提高在高頻和較大磁通密度(Bs)下獲得高磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。

SMT技術應用使得開關電源取得了長足的進展，在MTD2002電路板兩麵布星，元器件以確保開關的輕

、小、簿。開關電源的高頻化就必然對傳統的PWM開關技術進行創新。實現ZVS、ZCSdekaiguanjishuyichengweikaiguandianyuandezhuliujishu。bingdafudutigaolekaiguandianyuandegongzuoxiaolv。duiyukekaoxingzhibiao，meiguodekaiguandianyuanmokuaishengchanshangtongguojiangdiyunxingdianliuhewendudengcuoshiyijianshaoqijiandeyingli，shidekaiguankekaoxingdadatigao。

模塊化是開關電源模塊發展的總體趨式，可以采用模塊電源組分布式電元源係統
，可以設計成N I亢餘電源係統

，並實現聯係方式的容量擴展。而采用部分諧板轉換MTD2002電(dian)路(lu)技(ji)術(shu)
，在(zai)理(li)論(lun)上(shang)既(ji)可(ke)實(shi)現(xian)高(gao)頻(pin)化(hua)又(you)可(ke)降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)，但(dan)部(bu)分(fen)諧(xie)振(zhen)轉(zhuan)換(huan)電(dian)路(lu)技(ji)術(shu)
，在(zai)理(li)論(lun)上(shang)既(ji)可(ke)實(shi)現(xian)高(gao)頻(pin)化(hua)又(you)可(ke)降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)，但(dan)部(bu)分(fen)諧(xie)振(zhen)轉(zhuan)換(huan)技(ji)術(shu)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)仍(reng)存(cun)在(zai)著(zhe)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)問(wen)題(ti)
，故(gu)仍(reng)需(xu)在(zai)理(li)論(lun)上(shang)既(ji)可(ke)實(shi)現(xian)MTD2002gaopinhuayoukejiangdizaosheng
，danbufenxiezhenzhuanhuanjishudeshijiyingyongrengcunzaizhejishuwenti
，gurengxuzaizheyilingyukaizhandalianggongzuo
，yishidegaixiangjishudeyiyingyong。