國內(nèi)外開關(guān)電源的發(fā)展展望
一、強(qiáng)大的市場需求，始終是開關(guān)電源|穩(wěn)壓器發(fā)展的重要?jiǎng)恿?
開關(guān)電源技術(shù)屬于電力電子技術(shù)，它運(yùn)用功率變換器進(jìn)行電能變換，經(jīng)過變換電能，可以滿足各種用電要求。由于其高效節(jié)能可帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益，因而引起社會(huì)各方面的重視而得到迅速推廣。
以AC-DC的變換為例，與傳統(tǒng)采用工頻變換技術(shù)的相控電源相比，采用大功率開關(guān)管的高頻整流電源，在技術(shù)上是一次飛躍，它不但可以方便地得到不同的電壓等級，更重要的是甩掉了體大笨重的工頻變壓器及濾波電感電容。由于采用高頻功率變換，使電源裝置顯著減小了體積和重量，而有可能和設(shè)備的主機(jī)體積相協(xié)調(diào)，并且使電性能得到進(jìn)一步提高。正因?yàn)槿绱耍?994年我國原郵電部作出重大決策，要求通信領(lǐng)域推廣使用開關(guān)電源以取代相控電源。幾年來的實(shí)踐已經(jīng)證明，這一決策是完全正確的。開關(guān)電源的使用為國家節(jié)省了大量銅材、鋼材和占地面積。由于變換效率提高，能耗減少，降低了電源周圍環(huán)境的室溫，改善了工作人員的環(huán)境。我國郵電通信部門廣泛采用開關(guān)電源極大地推動(dòng)了它在其它領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。值得指出的是，近兩年來出現(xiàn)的電力系統(tǒng)直流操作電源，是針對國家投資4000億元用于城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)的供電工程改造、提高輸配電供電質(zhì)量而推出的，它已開始采用開關(guān)電源以取代傳統(tǒng)的相控電源。國內(nèi)一些通信公司如中興通訊等均已相繼推出系列產(chǎn)品。
目前，國內(nèi)開關(guān)電源自主研發(fā)及生產(chǎn)廠家有300多家，形成規(guī)模的有十多家。國產(chǎn)開關(guān)電源已占據(jù)了相當(dāng)市場，一些大公司如中興通訊自主開發(fā)的電源系列產(chǎn)品已獲得廣泛認(rèn)同，在電源市場競爭中頗具優(yōu)勢，并有少量開始出口。
二、21世紀(jì)開關(guān)電源的發(fā)展展望
能源在社會(huì)現(xiàn)代化方面起著關(guān)鍵作用。電力電子技術(shù)以其靈活的功率變換方式，高性能、高功率密度、高效率，在21世紀(jì)必將得到大力發(fā)展，而開關(guān)電源是電力電子技術(shù)中占有很大比重的一個(gè)重要方面。
1.半導(dǎo)體和電路器件是開關(guān)電源發(fā)展的重要支撐
功率半導(dǎo)體器件仍然是電力電子技術(shù)發(fā)展的“龍頭”，電力電子技術(shù)的進(jìn)步必須依靠不斷推出的新型電力電子器件。
功率場效應(yīng)管（MOSFET）由于單極性多子導(dǎo)電，顯著地減小了開關(guān)時(shí)間，因而很容易地便可達(dá)到1MHz的開關(guān)工作頻率而受到世人矚目。但是MOSFET，提高器件阻斷電壓必須加寬器件的漂移區(qū)，結(jié)果使器件內(nèi)阻迅速增大，器件的通態(tài)壓降增高，通態(tài)損耗增大，所以只能應(yīng)用于中小功率產(chǎn)品。為了降低通態(tài)電阻，美國IR公司采用提高單位面積內(nèi)的原胞個(gè)數(shù)的方法。如IR公司開發(fā)的一種HEXFET場效應(yīng)管，其溝槽（Trench）原胞密度已達(dá)每平方英寸1.12億個(gè)的世界最高水平，通態(tài)電阻R可達(dá)3mΩ。功率MOSFET，500V、TO220封裝的HEXFET自1996年以來，其通態(tài)電阻以每年50%的速度下降。IR公司還開發(fā)了一種低柵極電荷（Qg）的HEXFET，使開關(guān)速度更快，同時(shí)兼顧通態(tài)電阻和柵極電荷兩者同時(shí)降低，則R×Qg的下降率為每年30%。對于肖特基二極管的開發(fā)，最近利用Trench結(jié)構(gòu)，有望出現(xiàn)壓降更小的肖特基二極管，稱作TMBS-溝槽MOS勢壘肖特基，而有可能在極低電源電壓應(yīng)用中與同步整流的MOSFET競爭。
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