通讯电源--电信网的能源 点击：|回复：
宣布于：2013-05-3019:34:58楼主随同着移动通讯树立的大规模开展，移动通讯电源的关键性也日益清楚。无线基站设备对电源要求有其普遍性，也有其不凡性。普遍性表如今要求电源系统牢靠、稳固、小型、高效；而在系统的容量、智能化、防护体系和监控组网方面又有其不凡的要求。无线基站面对的用户间接是广阔的普通消费者，基站设备上班反常与否、提供服务质量高下，将以第一时期在用户中迅速获取反映和流传，对经营商来说影响是渺小的。而作为整个基站系统反常运转提供弱小能源的"泵"--基站电源系统，其稳固性和牢靠性是至关关键的。那么通讯电源如何构成？起着什么作用？电源是通讯系统的关键组成局部。一个完整的通讯电源系统由5个局部组成：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。在通讯网的构成中，电源是它的"血脉"，是确保通讯疏通的必要条件。它不只实用于电力系统通讯，也实用一切专网通讯和群众网通讯。我国对通讯电源的要求是：防雷措施要求完善，设备准许的交流输入电压动摇范围大，多重备用系统以防止电源系统出现电源齐全终止缺点。
通讯电源开展综述
摘要本文简明引见通讯誉整流器开展环节、器件开展对电路的影响、以后电路打算、移相桥的改良、三电平变换器、三相单管及三管功率因数校对、单级整流器等。
关键词通讯电源整流器变换器功率因数校对综述
1通讯誉整流器开展的几个阶段
我国通讯誉整流器的开展可追溯到20世纪50年代的充气整流管（钨氩管）手动调压的整流器，20世纪50年代末邮电部设计院和武汉通讯电源厂研制和消费了用饱和电抗器控制的划时代的智能稳压稳流硒整流器；60年代用硅二极管取代硒整流片的稳压稳流"硅"整流器；60年代末70年代初开局用晶闸管（可控硅）整流和控制的稳压稳流（可控）硅整流器；80年代高频开关型整流器开局获取运行；90年代环球电源技术的更新换代，通讯誉高频开关型整流器获取极为迅速的开展。
2器件对电路和设备开展的影响
在我国70和80年代，可控硅整流器在通讯誉整流器中占有统治位置，长达20余年。其要素之一是晶闸管是大功率半导体器件，增加了设备的体积、重量，提高了效率；二是国际把握了晶闸管的消费工艺；三是国际自关断器件大功率晶体管的耐压不够高、电流不够大，开关速度不快，研制消费数百瓦以上的高频变换器十分艰巨，须要超大规模集成电路消费工艺的场效应功率管（MOSFET）和双极型晶体管（IGBT）。80年代前期和90年代初期国外产品进入国际市场，大功率开关电源的研制消费有了必要的物质基础。
MOSFET与IGBT在向高电压、大电流、低通态电阻或压降、极速（低栅荷）、开关管内反向并联极速二极管或肖特基（Schottky）二极管等多方向开展，例如：MOSFET单管有1200V、32A、0.35Ω的，IGBT单管有1700V、72A、3.3V的，还有高达2500V的，可用于三相380V间接输入的电路，提供了电路开展的时机，可研制出三相有一个开关管操作的整流器。又如600V、40A的极速IGBT通态压降2V，关断延时时期200ns，电流降低时期200ns；相应的500V、44A极速MOSFET通态电阻0.12Ω，关断延时时期53ns，电流降低时期8ns。可见极速MOSFET比极速IGBT的关断速度依然快许多倍，可减小电路的关断损耗。将高压的MOSFET与高压的（正向压降小的）肖特基二极管封装在一同，可提高下压电路的效率1.5～4％。高压的MOSFET具备极小的通态电阻，例如：20V、61A的MOSFET通态电阻RDS（on）=0.013Ω，更适宜于作为同步器件，更适宜于3.3V、1.8V的CPU供电，使高压开关电源的效率常可达90％。低电荷的MOSFET的Miller电容增加85％，栅极电荷降低40％，开关损耗减小一半，上班频率可达1MHz。
软复原的大电流超快复原二极管，可减小复原环节中收回的噪音搅扰。硅肖特基二极管有很小的反向复原时期（约10ns），低的正向压降和低的反向耐压，如今已有耐压高到200V的产品，若用于有预调级的48V通讯誉整流器的输入整流，可提高效率。
变换器用的各种新型集成电路控制芯片，如多种PWM的电流型控制芯片、移相桥式变换器的控制芯片、功率因数校对控制芯片等都从国外出口。
我国高频铁氧体磁芯的性能有很大提高。扁型铁氧体磁性与印刷绕组减小变压器的高度与体积。非晶态磁芯、超微晶和纳米晶磁芯的饱和磁通密度大，体积小，已可以在150kHz以下与铁氧体竞争。纳米晶磁芯的高频损耗更小，无利于制造高频饱和电感。电解电容器的体积在小型化。大电流高频无极性电容器，须要小的引线电阻和小的寄生电感，每引出端需数十个焊点的工艺也可消费。数百根芯线的高频Litz电缆减小绕组的高频集肤效应损耗，焊接容易。铝板与印刷电路板的复合板使散热与电路严密联合，改善散热、缩短引线、减小搅扰、减小体积。
3.减小功率晶体管开关损失
（1）回能排汇电路［1］：是将缓冲（snubber）电容上的储能前往电源或负载，或称为无损排汇电路。
（2）有源箝位：是将电容器上的储能，由功率晶体管操作，在所需时期加以应用。
（3）MOSFET与IGBT并联运转［2］：应用了IGBT通态压降小、MOSFET关断速度快的好处组分解一共性能优异的等效开关器件，此方法可运行于各种电路。IGBT上班在软关断形态，但电路属硬开关性质，可用回能排汇电路减小MOSFET的关断损耗。因为其辅佐电路繁难，只需驱动脉冲配合好，不论在满载或空载，两管的上班都能智能适配，负载电流小时两管电流同时减小。MOSFET中没有过大的峰值电流，牢靠性高。没有像零电压申请ZVS和零电流转移ZCT谐振电路一切的简直是固定的对应于近于两倍额外负载重量的峰值电流。
（4）零电压申请（ZVS）和零电压转换（ZVT）：主开关管并联一排汇电容，减小关断损耗，相当于回能排汇电路；零电压申请（ZVS）上班环节是先将电容电压放电到零，再申请主开关管。零电压转换（ZVT）是指在主开关管两端并联一谐振电感与辅佐开关管串联通路，来成功零电压申请的电路。
（5）零电流关断（ZCS）和零电流转换（ZCT）：是指先将主开关管的电流减小到零，再关断主开关管。零电流转换（ZCT）是指在主开关管两端并联一谐振电容、谐振电感与辅佐开关管串联通路，来成功零电流关断的电路。
数年来学术界、科技界对（4）、（5）两项内容，对多种电路作了少量钻研。
4.通讯誉开关整流电源的关键打算
大功率通讯誉整流器中的直流(DC/DC)变换器局部以脉宽调制（PWM）、移相桥为多。
（1）双管正激和双正激变换器：后者常由两个双管正激组成，因为双管正激不会出现共态导通、不会出现不稳固的直流磁化、易从空载到满载运转，技术疑问少，牢靠性良好等好处；最早遭到注重。但双正激要多用二极管，变压器、电感等器件。但双正激变换器在功率不大时也可加以简化［3］。
（2）半桥变换器：电路与典型的双正激相比器件较少，也可以用两个半桥电路在输入侧串联，接受高输入电压，合用一个有两个初级绕组的变压器，组成复合半桥变换器，用于大功率。如今因为开关管的关断速度快了，共态导通疑问容易处置。驳回电流控制型芯片控制时的上下两管出现的不对称，也能妥善处置，牢靠性能够保障，运行日见普遍。以上打算驳回PWM控制，容易成功负载在宽范围（例如含轻载和空载）内变化条件下牢靠运转。
（3）移相全桥变换器：用移相控制来成功PWM原理调理输入电压，在不参与功率晶体管状况下就可成功零电压申请（ZVS），具备相当高的效率。但基本电路在轻载和空载时，零电压转换有艰巨，牢靠性降低。幸好大系统的通讯电源负载电流变化较小，且多台并联运转，可调整运转台数，防止轻载运转。
回复 援用 投诉 宣布于：2013-05-3019:35:392楼5．以后DC/DC变换器打算钻研简介
5.1移相全桥变换器电路的改良
为使移相全桥变换器能用于轻载或空载，多种改良打算如下：
(1)变压器初级串联饱和电感，使小电流下的储能相对增大，但对电感磁芯资料要求很高，容易过热。(2)变压器次级整流二极管串联饱和电感，防止变压器在换流期次级短路，可应用滤波电感及变压器激磁电流储能，ZVS最小负载电流可小到1/8额外电流。磁芯资料及发热较易处置。
(3)滞后半桥中点加电感La，连到直流分压电容中点，见图1，电感电流峰值与输入电流有关，能确保滞后半桥ZVS。相似电路有多种：如电容和二极管并联的。
(4)零电压零电流开关（ZVZCS）：即导前半桥为ZVS，滞后半桥为ZCS。打算有多种：图2为变压器次级有源箝位ZVZCS移相全桥电路［4］，VT5在VT3或VT4关断之前导通，引出箝位电容电压将变压器电流减小，成功近似的ZCS。
另一个不参与开关管的打算是：取用较小的耦合电容Cb，电容电压能在导前相关断后，使变压器电流迅速减小。滞后相驳回反向阻断型的IGBT（无反并联二极管VD3、VD4），可防止电容反向振荡，如今有内串正向二极管提高反向耐压的IGBT可供决定。
5.2三电平DC/DC变换器的钻研
三电平（TL）是指输入波形有正、零、负三种电平。其每管耐压仅为输入电压的1/2。有两种方式：(1)形似半桥变换器扩展而成的三电平变换器［5］［6］，见图3，由四开关管串联组成，并用二极管将每管耐压限幅在输入电压Uin的1/2。上班原理与移相桥有很多相似之处，如VT1、VT4为导前相，VT2、VT3为滞后相，由移相控制成功PWM，变压器初级峰值为Uin/2。次级驳回倍流整流［7］（CDR）电路时，变压器的结构最为繁难，绕组的应用系数最高。
(2)由移相全桥变形而来［8］：将导前半桥(完整半桥)与滞后半桥串联由输入电压Uin供电，就成为该打算的三电平变换器。当然，变压器初级的隔直电容无法没有，其耐压为Uin/2。
回复 援用 投诉 宣布于：2013-05-3019:41:083楼6.功率因数校对的开展
6.1单相输入的功率因数校对
罕用的电路由升压变换器组成，基本电路为硬开关PFC电路。可与各种排汇电路相配合，驳回各种减小主开关管VT1开关损失的措施。
例如：软开关的零电压申请（ZVS）PFC电路，见图4（但没有C1及VD2）。主开关管VT1的并联电容C1为排汇电容，在主开关管申请前肯定先将辅佐开关管VT2申请，经L1将C1上的电压谐振放电到零，使VT1在零电压下申请，减小申请损耗，提高效率。此电路的辅佐开关管VT2是在大电流下硬关断的，尚有较清楚发热.
改良的打算［9］［10］有辅佐管加回能排汇电路，见图中C1、VD2。VT2截止时，L1的电流对C1充电，电压缓升，起缓冲电容的作用，当VT1关断时，似乎自举电路，将C1的电位举起，对输入侧放电回能。
6.2三相输入的功率因数校对
目前常驳回繁难的无源功率因数校对，例如在三相整流桥的输入侧或输入侧串入小电感，使电流的峰值小些，功率因数可达0.92～0.93。但目前国际规范IEC1000-3-4的要求较高［11］，钻研的打算较多。
仅用一个主开关管，电路繁难，功率因数可达0.955。主电路见图5，是三相升压型变换电路，主开关管VT1基本上上班于等脉宽的PWM形态，经三相整流桥使三相高频储能电感L1、L2、L3同时储能或放能升压，输入直流电压750V～800V。电感量小，上班在电流不延续（DCM）形态，使高频开关周期内电流的峰值正比于相电压的刹时值，使谐波电流较小，功率因数提高。但储能监禁环节中电流并不正比于输入电压，三相电流波形仍有畸变。
驳回零电流关断（ZCT）能最大限制地减小IGBT的关断损耗。改良型零电流关断电路见图5中辅佐开关管VT2接到输入电压Uo，在主开关管关断之前辅开关管VT2导通，使UO经Lr、VT1、VD8对Cr谐振反向充电，在放电环节中，将主开关VT1的电流减小到零，成功零电流关断。
6.2.2三相三开关PFC改良打算［13］
(1)每相的储能电感有各自的交流开关来操作，组成升压倍压整流器，每相上班形态似乎单相升压型PFC，电感电流延续，实践功率因数为1。
(2)运行了三电平技术，开关管与二极管的耐压与单相PFC电路的相反。
(3)控制电路与三个单相升压型PFC电路的大体相反。
6.3单级高功率因数整流器
将PFC与DC/DC两级分解一级的整流器打算，要求输入高功率因数、输入与输入相隔离（Off-Line）、输入低纹波。单级整流器可增加器件和功率损耗。
6.3.1电流源变换器组成的三相Off－LinePFC［14］
图7的初级电路中同时导通时，电感Lf储能；当VT1或VT2单管导通时，Lf放能升压。两管轮番导通似乎推挽变换器，但运转时期，两管不准许都截止。控制电路相应复杂。
6.3.2反激式变换器组成的隔离型三相PFC［15］
图8输入高功率因数，输入杂音可以处置，控制电路最繁难，似乎单端DC/DC变换器，输入侧肯定有很好的抗搅扰滤波器。实用于较小功率。
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其它电路变换器打算及疑问、供电系统、防雷与接地、阀控电池、监控等状况和开展，已在相应参考文献［3］、［16］中叙及。
参考文献
1喻建军.具备无损耗缓冲电路的软开关双管正激式变换器.通讯电源技术,2001,4
2李长明.低损耗的IGBT/MOSFET并联开关在开关电源中的运行.通讯电源技术,1997年6月，第2期
3黄济青.通讯电源的技术灵活电信快报.2001（8）
4徐曼珍.全桥PWM-DC/DC变换器谐振技术的开展.通讯电源技术，2000年3月，第一期
5徐德鸿.中、大功率高频隔离PWMDC/DC功率变换器拓扑.第13届全国电源技术年会论文集,1999年
6李斌，阮新波，李金钟.倍流整流方式ZVSPWM三电平直流变换器.第14届全国电源技术年会论文集，2001年
7郑国青，华伟.新型倍流整流器电路的钻研.通讯电源技术，2002年8月，第四期
8王正仕.高输入电压三电平零电压软开关DC/DC变换电路.第13届全国电源技术年会论文集，1999年
9MaoHengchun，Fred.C.Lee.ReviewofPowerFactorCorrectionTechniques，IPEMC'97
10何茂军，李晓帆，付应红.一种新型ZVT-PWM软开关BOOST变换器.通讯电源技术，2001年6月，第二期
11秦棣祥.通讯电源中几个疑问的讨论.通讯电源技术，2001年6月，第二期
12黄济青，屈毅，黄小军.三相单管改良型零电流关断功率因数校对器的钻研.第14届全国电源技术年会论文集，2001年
13陈永真，王国玲.电流延续型三相PFC.第14届全国电源技术年会论文集
14陈永真，王国玲.三相电流延续型Off－LinePFC.第14届全国电源技术年会论文集
15黄济青.一种无低频滤波器的交直变换器主电路打算及实验.通讯电源论文集，1982年
16黄济青.通讯电源的开展现状及展望.计算机与通讯.北京：人民邮电出版社，1999（3）
回复 援用 投诉 宣布于：2013-05-3019:41:575楼通讯誉高频开关电源的开展及对技术目的的讨论
近十年来，随着电信事业一日千里的开展，通讯电源作为电信网的基础，也取得了长足的提高。高频开关电源触及电子、微电子、传感器、计算机、网络等多种技术，在电信行业的运行越来越宽泛。本文从多个正面浅析我国通讯誉高频开关电源的开展，并对几个关键的技术目的做一讨论，试述其规范要求和测试方法等。
一、通讯誉高频开关电源的开展
１、技术开展
九十年代初，相控电源占主导位置，或者很多人还对那轻便的机架、硕大的工频变压器历历在目。高频开关电源的运行为电信树立带来了崭新的气候，先进的技术是高频开关电源得以迅速推行的关键要素。高频开关电源最早驳回的是脉宽调制（ＰＷＭ）技术，它的特点是用２０ｋＨｚ的脉冲控制开关变换器，效率可达７０％，体积小，重量轻，相关于线性电源，是技术上的一大打破。之后，新型高频功率半导体器件，功率ＭＯＳＦＥＴ和ＩＧＢＴ的开发使开关电源向高频化开展，开关频率可达３００－４００ｋＨｚ，从而取得更高的功率密度。然而在硬开关形式下，开关环节中电压回升／降低和电流回升／降低波形交叠发生损耗，且随着开关频率的增高而加大，于是软开关技术、准谐振技术的钻研构成热点，重心就是增加这种波形的堆叠，成功零电压／零电流开关。我国已将其运行于６ｋｗ通讯誉高频开关电源中，效率达９３％。有源功率因数校对技术（ＡＰＦＣ）的开发，提高了ＡＣ－ＤＣ开关电源功率因数，既控制了电网的谐波"污染"，又提高了开关电源的全体效率。控制技术的停顿，如电流型反应控制方法，使开关电源灵活性能有了很大提高。新型磁资料和新型变压器的开发，新型电容器和ＥＭＩ滤波器技术的提高，公用集成控制芯片的研制成功，使开关电源小型化，并提高了ＥＭＣ性能。微处置器监控的运行，提高了电源的牢靠性，也顺应了市场对其智能化的要求。总之，回忆开关电源技术开展史，咱们可以看到，高效率、小型化、集成化、智能化、高牢靠性是大势所趋，也是今后的开展方向。
２、消费开展
在通讯电源畛域，民族产业不时占有无足轻重的位置。在开关电源运行的起步阶段，很多消费厂家采取的都是小作坊式的消费形式，经过十余年的不懈努力，逐渐向大规模消费转化，产品也从繁多种类走向系列化。如今，中国已构成一批上亿元、甚至１０亿元以上产值的电源企业，有些产品已进入国际市场。１９９１年国际通讯电源投资额为人民币０．８亿元，到１９９５年参与到１０亿元，到１９９８年参与到３０亿元，１９９９年全国通讯电源市场容量为３５亿元以上。从１９９１年到１９９９年增长４３倍，开展速度惊人。中国电源市场竞争和开展的结果肯定促成产业外部的分化和组合，优胜劣汰，构成一批弱小的企业主导市场。参与ＷＴＯ后，国际市场国际化，今后市场的竞争将是质量的竞争、技术的竞争、人才的竞争、服务的竞争。企业要坚持高终点、高规范，千万不能深谋远虑。
３、市场开展
市场需求是电源产业开展的弱小推进力。九十年代初，通讯畛域开局引入高频开关电源时，只是４８Ｖ／１０Ａ、４８Ｖ／２０Ａ模块组成的小系统，１９９５、１９９６年进入了一个大开展时期，装机容量５年就扩展了三、四倍，出现了５０、１００、２００Ａ模块组成的几千安培的大系统。１９９９年固定网相控电源的变革约６－８亿元，新建替换、传输等网络的配套电源约５－７亿元，这说明程控替换机配套电源市场曾经趋于颠簸。移动通讯紧接着成为开展热点，１９９９年比１９９８年新增移动用户约２４００万，新建移动基站约２．４万个，配套电源约２０亿元，２０００年的开展步调更快。近两年，接入网的树立吸引了少量投资，截止到２０００年６月３０日，中国上网用户已达１６９０万，上网计算机数为６５０万台，而如今的接入网设备远未满足需求，接入网电源市场的开展后劲和空间渺小，丝毫不亚于移动通讯电源的市场。
４、规范制定
九十年代初，高频开关电源的运行刚刚在电信行业起步，适时公布的《通讯誉高频开关整流器》和《通讯局（站）电源系统总技术要求》等规范对指点消费、服务用户起到了关键作用，为高频开关电源在电信行业的迅速推行也起到了踊跃作用。随着市场的扩展，用户对电源智能化水平的要求越来越高，有关通讯电源集中监控的规范相继被推出。随着技术不时提高，阅历逐渐积攒，咱们深感行业规范急需订正，技术目的须要改良，测试方法须要完善，内容须要参与，例如灵活照应、电磁兼容等，为把好产质量量关提供更牢靠的依据。
回复 援用 投诉 宣布于：2013-05-3019:42:316楼二、对技术目的的讨论
１、杂音
ＹＤ／Ｔ７３１－９４《通讯誉高频开关整流器》中对杂音的要求比拟片面，包括峰峰值、宽频、电话衡重和团圆杂音，但因为与杂音这一术语相近的名词较多，假设不了解它们的对应相关，就会发生不懂。峰峰值杂音是用足够带宽的示波器测量的，是波形最大与最小值之差。宽频杂音是应用带通滤波器截取肯定带宽内的杂音而测得的真有效值。电话衡重杂音是经过电话衡重网络后的宽频杂音，关键权衡对通话话音质量的影响。团圆杂音是用选频电平表或频谱剖析仪测得的繁多频率上的幅值，较大值多出现于开关频率的倍频点上。ＩＥＣ规范中提出"周期和随机漂移"（ＰＡＲＤ）一词，定义周期局部为纹波，随机局部为噪声，纹波与开关频率的谐波有关。欧洲地域规范ＥＴＳ３００１３２－２中出现的"窄带杂音"，与上述的团圆杂音的含意相通。高频段的杂音往往可以经过选取适当的滤波电容来降低，而降低低频段的杂音却是经过调整回路而不是滤波回路来处置的，电压调整速度快，灵活照应好，低频段杂音就小。
２、功率因数谐和波电流
为了减小市电搅扰对电源测试的影响，普通测试时被测电源都接在污染电源上，而咱们发现有的电源接在污染电源上上班时，电压失真度、谐波电流比拟大，功率因数小，换到市电时，功率因数却提高了。在实践运行中，高频开关电源有接到柴油发电机组的状况，并不总是接市电，所以有必要剖析这种现象的成因，利于消费厂家改良。从外表上看，被测电源接在市电上上班反常，接在污染电源上不行，那么，肯定是污染电源出了疑问，其实不然，根源还是在被测电源上，关键就是被测电源上班时发生的谐波电流太大。市电电源内阻很小，排汇谐波电流的才干很强，所以没有形成很大的电压失真，功率因数也比拟高，而污染电源的内阻以及柴油发电机组的内阻不能疏忽不计，它们排汇谐波电流的才干有限，就会形成大的电压失真，功率因数就小，但假设被测电源的功率因数校对局部做得很好，功率因数很高，上班时发生的谐波电流就不会超出污染电源的排汇才干。实践当中，经过提高柴油发电机组的容量以提高排汇谐波电流的才干就象征着加大老本，所以基本的处置方法还是改良开关电源的功率校对电路，降低谐波电流，减小对电网的污染和能量损耗。
３、灵活照应
灵活照应是评定开关电源稳固性的关键目的，超调量和复原时期遭到电流阶跃量、电流变化率和允差带的影响，而行业规范中仅对电流阶跃量做了限定，使得实践运行中可操作性不强。开关电源的输入回路中或测试衔接回路中肯定存在肯定电感，而电流变化率和电感的乘积将发生肯定的感应电势。因此，电流阶跃并不是现实的，总存在肯定的斜率，假设不规则电流变化率，测量结果就不足可比性。在美国工业规范中普通取电流变化率为２Ａ／μｓ或５Ａ／μｓ。另外，还应一致测试方法，若用空气开关手动控制负载的突加突减，空气开关的颤抖时期就曾经超越了复原时期的要求，以至测量结果不准确，所以应驳回可控制电流变化率的电子开关来通断负载。
回复 援用 投诉 宣布于：2013-05-3019:42:587楼直流模块电源的开展趋向及热点讨论
在通讯畛域中，直流-直流模块电源宽泛运行于替换、传输、接入、无线、数据等通讯以及监控设备。如何迅速推出高质量、高牢靠性、低老本的模块电源以提高产品竞争力，是每一个业界人士都关注的课题。以下将从多个正面浅析直流-直流模块电源的开展趋向，并对热点疑问启动讨论。
一、直流-直流模块电源的开展趋向
为了满足市场对电源性能不时提高的要求，直流-直流模块电源开局向高效率、高功率密度、高压大电流、低噪音、良好的灵活特性以及宽输入范围等方向开展，薄型化、模块化、规范化并以积木的方式启动组合的电路拓扑结构获取了日益宽泛的运行。上方就其重点加以剖析。
（1）高效率、高功率密度
如今通讯产品日趋小型化，肯定要求模块电源减小体积、提高功率密度，而提高效率是与之相反相成的。目前的新型转换及封装技术可使电源的功率密度到达188W/in3，比传统的电源功率密度增大不止一倍，效率可超越90％。之所以能到达这些目的，应归功于微电子技术的开展使少量高性能的新型器件涌现进去，从而使损耗降低。较典型的是高性能的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)，其在同步整流器中取代了传统设计中经常使用的二极管，使压降由0.4V降到0.2V；功率MOSFET制造商正在开发导通电阻越来越小的器件，其导通电阻已由180mΩ降到18mΩ；高度的硅晶片集成使元件数目增加2/3以上，结构严密、相关于分立元件的规划减小了杂散电感和连线电阻。高效率可使功耗相对增加，上班温度降低，所需的输入功率增加，也提高了功率密度。
（2）高压大电流
随着微处置器上班电压的降低，模块电源输入电压亦从以前的5V降到了如今的3.3V甚至1.8V，业界预测，电源输入电压还将降到1.0V以下。与此同时，集成电路所需的电流参与，要求电源提供较大的负载输入才干。关于1V/100A的模块电源，有效负载相当于0.01Ω，传统技术难以胜任如此高难度的设计要求。在10mΩ负载的状况下，通往负载门路上的每mΩ电阻都会使效率降低10%，印制电路板的导线电阻、电感器的串联电阻、MOSFET的导通电阻及MOSFET的管芯接线等对效率都有影响。
新技术的开展能把对电路全体规划至关关键的功率半导体和无源元件集成在一同，构成配置完善的基本模块，降低了通往负载门路上的电阻，从而降低了功耗并增加了尺寸。应用基本模块组合起来的多相设计技术逐渐获取推行。因为每相输入电流减小，可以驳回较小的功率MOSFET和较小的电感器和电容器，这样也简化了设计。
市场上已出现的基本功率模块封装只要11mm×11mm大小，开关频率1MHz，级联多个模块和相关元件，可取得大于100A的上班电流，与其它驳回分立式元件的电路相比，其效率提高了6%，功率损耗降低25％，器件尺寸增加50%左右。
（3）应用软件设计电源
在当今的通讯系统中，直流电压的种类不时参与，在5V、3.3V、2.7V甚至1.8V、1.0V以下，功率密度和集成度的提高亦参与了设计难度，传统的手工设计与验证已无法顺应极速变化的市场需求，于是，电源辅佐设计软件应运而生了。这些软件可指点元器件决定，并提供资料清单、电路仿真及热剖析，缩短了电源设计的周期，提高了电源的性能。辅佐设计软件可经常使用多种参数定制电源，包括输入及输入电压范围、最大输入电流等，疏导设计人员启动器件决定，它蕴含完整的变压器设计，经常使用多种拓扑方法来综合电路，按老本或效率启动提升，并输入元件清单。
软件的另一个配置是经过仿真的方法评价模块电源的性能。它可以片面剖析电源在稳固形态下的性能，可显示要探测的任何节点处的波形，并用准确的方法来计算效率。另外热剖析可依据线路板定位、边缘温度和气流的方向及速度等环境参数给出一幅用不同色彩标志的曲线图，从而协助设计人员把握整个线路板在稳固形态条件下的热量散布状况。
回复 援用 投诉 宣布于：2013-05-3019:43:148楼二、对热点疑问的讨论
当今市场对模块电源的性能提出了更高要求，如何顺应市场开展的潮流，业界须要思考的不只仅是设计与消费技术的提高，上方就普遍关心的热点疑问启动讨论。
（1）散热
热性能是影响模块电源寿命的关键要素，应惹起足够的注重。调查电源的热性能，肯定经过测量电源的关键性发热元器件来验证冷却效率，而不能仅仅只是测量环境温度。经常使用人造冷却时，应该确保模块电源的顶部和底部有足够的通气孔，以构成冷却空气流，参与散热片并在空气中垂直陈列可增大散热面积和成果。在经常使用风扇时，气流可迫使空气冷却，极大地减小热阻抗，还应使气流平行于散热片外表流动，关于一个长方形的模块电源，气流顺其长边吹，而散热片平行于短边，这样散热成果最好。
（2）电磁兼容
目前国际上已树立了完善的电磁兼容规范与认证体系，我国也逐批发布了须要经过电磁兼容认证的产品目录，为民族工业介入国际化的竞争打下了基础。国际无线电搅扰特意委员会（CISPR）是国际电工委员会（IEC）下属的电磁兼容规范化组织，CISPR22《消息技术设备的无线电搅扰限值和测量方法》规则了消息技术设备在0.15到1000MHz频段内的电磁搅扰限值。消息产业部依据国际规范制定了YD/T983-1998《通讯电源设备电磁兼容性限值及测量方法》。以上规范涵盖了模块电源的电磁兼容测试内容和方法。
①电磁搅扰（EMI）。电磁搅扰是指经过空间的电磁辐射流传和经过信号线、电源线传导的电磁能量对环境所形成的污染。电磁搅扰不能齐全被消弭，但能使之降低到安保的等级。依照流传的方式，电磁搅扰被分红下列两种类型：传导型搅扰和辐射型搅扰。传导型搅扰是由系统发生进入直流输入线或信号线的噪音。正当接地，对电源线、信号线启动滤波，可以增加电磁搅扰的传导。辐射型搅扰以电磁波的方式间接流传，可经过金属屏蔽的方法削弱。
②电磁兼容（EMC）。电磁兼容是指电子设备和电源在肯定的电磁搅扰环境下反常牢靠上班的才干，同时也是电子设备和电源限制自身发生电磁搅扰和防止搅扰周围其它电子设备的才干。提高电磁兼容可从下列三个方面着手：减小电磁搅扰源的辐射；屏蔽电磁搅扰的流传途径；提高电子设备和电源的抗电磁搅扰才干。
（3）模块电源的牢靠性
牢靠性现已成为电源设计的关键课题，间接影响到系统制造商的最低老本。制造商肯定思考模块电源在不同温度、气流、湿度、振动条件下的性能。
模块电源的功率密度高并不等于其牢靠性高，影响模块电源的牢靠性的要素很多，例如系统中的气流及其在模块电源高端动的方向，电源模块的输入电压及负载要求，系统须要的供电及温度变化状况等，其中温度的影响是至关关键的。模块上班温度每回升10℃，缺点率就增大一倍。模块应具备在较高的温度下上班的才干，才干保障系统安保牢靠。另外，为了提高模块的牢靠性，组件肯定在其额外最高结温(Tjmax)的70-80%下上班，半导体器件制造商努力于提高器件的最高结温，从而在上班条件不变的状况下使上班结温坚持在较低的相对水平上以提高牢靠性。目前Tjmax普通为+150oC或+175oC，半导体器件的结温应该区分维持在低于+120oC和+135oC的水平。
（4）规范化上班
模块电源产品走势日趋模块化、规范化，并以积木式结构组成散布式供电系统，封装式模块电源则以国际工业规范半砖或砖式结构为主。50W、75W、100W及150W为半砖式结构，200W、250W、300W及400W为砖式结构。规范化的管脚对设计师和经常使用者都带来了即插即用的便利，使设计师能够繁难地成功产品的设计，利于电源更新。
如今，规范对电源产业的作用已越来越被注重，规范化可以缩短产品推向市场的周期并降低老本，但目前少数国际企业驳回自己的企业规范消费，依照自己的测试规范测试，各个行业规范也存在着技术目的落后，测试方法可操作性差等疑问，造成业界没有一致、完善的设计、消费与检测规范，为了推进模块电源的技术提高，提供国际企业消费质量控制的依据，制定迷信的国度规范迫在眉睫。
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