開關電源技術發展綜述一、本文概述隨著科技的飛速發展和電子設備的廣泛應用，開關電源作為電子設備中的重要組成部分，其技術發展對于提高電子設備效率、穩定性和可靠性具有重要意義。本文旨在對開關電源技術的發展進行綜述，梳理其發展歷程、現狀和未來趨勢，以期為相關領域的研究和實踐提供參考。本文將首先介紹開關電源的基本概念和工作原理，闡述其在電子設備中的重要性和應用場景。接著，回顧開關電源技術的發展歷程，從早期的線性電源到現代的高效開關電源，分析其技術演變和進步。在此基礎上，本文將重點分析當前開關電源技術的現狀，包括其性能特點、應用領域以及存在的問題和挑戰。展望開關電源技術的未來發展趨勢，探討其在節能環保、智能化和集成化等方面的潛在應用和發展方向。通過本文的綜述，讀者可以全面了解開關電源技術的發展脈絡和現狀，把握其未來發展趨勢，為相關領域的研究和實踐提供有益的參考和啟示。二、開關電源的基本原理與分類開關電源，顧名思義，是一種利用開關技術控制電源通斷的電源供應設備。其基本原理是通過高頻開關控制電源的通斷，將直流電能轉換為高頻交流電能，再經過高頻變壓器進行變壓，然后通過整流濾波電路輸出所需的直流電壓。與傳統的線性電源相比，開關電源具有更高的效率、更小的體積、更輕的重量以及更高的可靠性。AC-DC開關電源：這類電源將交流市電轉換為直流電，廣泛應用于各種電子設備中，如計算機、通訊設備、工業控制等。DC-DC開關電源：這類電源將直流電轉換為另一種直流電，主要用于電池供電設備、電動汽車、航空航天等領域。DC-AC開關電源：這類電源將直流電轉換為交流電，主要用于逆變器、不間斷電源（UPS）等設備。AC-AC開關電源：這類電源主要用于交流電壓的穩定和調整，如變頻器、交流穩壓電源等。隨著科技的進步和市場的需求，開關電源技術也在不斷發展。新型的開關電源不僅提高了轉換效率，降低了能耗，還實現了更高的集成度、更小的體積和更好的散熱性能。隨著綠色環保理念的深入人心，開關電源的節能、環保、安全等方面也受到了越來越多的關注。開關電源以其高效、節能、環保等優點，在現代電子設備中占據了重要地位。未來，隨著新材料、新工藝和新技術的不斷應用，開關電源的發展前景將更加廣闊。三、開關電源技術的發展歷程開關電源技術的發展，可以說是伴隨著電子技術的不斷進步而逐步完善的。從最初的線性電源到如今的開關電源，其發展歷程大致可以分為以下幾個階段。在20世紀50年代至60年代，電源設計主要以線性電源為主。這種電源的特點是工作原理簡單，但效率相對較低，且在大功率應用時會產生大量的熱量，需要較大的散熱器。隨著電子設備的普及和功率需求的增加，線性電源已無法滿足高效、高功率密度的需求。20世紀70年代，PWM（脈沖寬度調制）控制技術的出現，標志著開關電源技術的誕生。PWM控制技術通過調節脈沖的寬度來控制輸出電壓，從而實現了對輸出電壓的精確控制。與線性電源相比，PWM開關電源具有更高的效率和更小的體積，因此在電子設備中得到了廣泛應用。隨著電子設備對電源效率、穩定性和可靠性的要求不斷提高，諧振轉換技術在20世紀80年代應運而生。諧振轉換技術利用諧振電路的特性，使得開關管在零電壓或零電流的條件下進行開關動作，從而降低了開關損耗，提高了電源效率。諧振轉換技術還具有優良的電磁兼容性，使得開關電源在復雜電磁環境中的穩定性得到了提升。進入21世紀后，隨著微電子技術和計算機技術的飛速發展，智能控制技術被廣泛應用于開關電源中。智能控制技術通過實時監測電源的工作狀態，并根據負載變化和環境因素進行智能調節，使得開關電源在保持高效率的同時，還能實現更好的動態響應和穩定性。智能控制技術還能實現遠程監控和故障預警，為開關電源的維護和管理提供了極大的便利。隨著新能源、智能電網、電動汽車等領域的快速發展，開關電源技術面臨著更高的要求和挑戰。未來，開關電源技術的發展將更加注重高效率、高可靠性、高功率密度和綠色環保等方面。隨著新材料、新工藝和新技術的不斷涌現，開關電源的性能和成本也將得到進一步優化和提升。四、開關電源的關鍵技術與優化方法開關電源作為現代電子設備的重要組成部分，其關鍵技術及優化方法對于提高電源效率、降低能耗以及增強系統穩定性具有重要意義。以下將重點探討開關電源的幾個關鍵技術環節及其優化策略。開關電源的核心控制技術是脈寬調制（PWM）技術。PWM技術通過調整開關管導通時間占空比，實現對輸出電壓和電流的穩定控制。優化PWM技術的方法包括提高調制精度、減少調制延遲和降低諧波干擾等。例如，采用高精度PWM控制器和快速響應的反饋電路，可以有效提高電源的動態響應能力和穩定性。開關電源的熱設計也是關鍵技術之一。由于開關電源在工作過程中會產生大量熱量，合理的熱設計對于確保電源的穩定性和可靠性至關重要。優化熱設計的方法包括采用高效散熱結構、優化材料選擇和提高熱絕緣性能等。例如，通過增加散熱片和風扇等散熱裝置，以及選用導熱性能優良的材料，可以有效降低電源的工作溫度，提高電源的可靠性。電磁兼容性（EMC）設計也是開關電源技術的重要方面。開關電源在工作時會產生電磁干擾，影響周圍電子設備的正常運行。優化EMC設計的方法包括采用濾波技術、屏蔽技術和接地技術等。通過合理設計濾波電路和屏蔽結構，以及優化接地方式，可以有效降低電磁干擾對周圍環境的影響，提高開關電源的電磁兼容性。開關電源的效率優化也是不可忽視的一環。提高電源效率不僅可以減少能源浪費，還可以降低設備發熱，延長設備使用壽命。優化電源效率的方法包括選用低損耗開關管、優化電路拓撲結構和提高轉換效率等。例如，采用軟開關技術和同步整流技術等，可以有效降低開關損耗和整流損耗，提高開關電源的整體效率。開關電源的關鍵技術與優化方法涵蓋了控制技術、熱設計、電磁兼容性和效率優化等多個方面。通過不斷研究和改進這些關鍵技術環節，可以推動開關電源技術的持續發展和進步，為現代電子設備的穩定、高效運行提供有力保障。五、開關電源在各個領域的應用與案例分析開關電源技術以其高效率、高可靠性以及優良的電氣性能，在多個領域得到了廣泛的應用。以下將詳細介紹開關電源在不同領域的應用案例。（1）通信領域：開關電源在通信領域的應用十分廣泛，包括基站、數據中心、光纖通信等。例如，在基站中，開關電源為通信設備提供穩定、可靠的直流電源，保證通信的連續性和穩定性。在數據中心，開關電源的高效率有助于降低能耗，提高能源利用效率。（2）工業控制領域：在工業控制領域，開關電源為各種工業設備提供穩定的電源，如PLC、傳感器、執行器等。這些設備的正常運行對于工業生產的連續性和穩定性至關重要。開關電源的高可靠性保證了這些設備在惡劣的工業環境下也能正常工作。（3）醫療設備領域：在醫療設備領域，開關電源為各種醫療設備提供穩定的電源，如CT機、MRI機、血液透析機等。這些設備的電源穩定性對于醫療設備的準確性和可靠性至關重要。開關電源的高精度和高穩定性保證了醫療設備的正常運行，從而保證了醫療質量。（4）汽車電子領域：在汽車電子領域，開關電源為汽車的各種電子設備提供電源，如ECU、ABS、EPS等。這些設備的正常運行對于汽車的安全性和舒適性至關重要。開關電源的高效率和高可靠性保證了汽車在各種惡劣環境下都能正常工作。（5）航空航天領域：在航空航天領域，開關電源為各種航空航天設備提供電源，如衛星、火箭、飛機等。這些設備的電源穩定性對于航空航天任務的成功與否至關重要。開關電源的高精度和高可靠性保證了航空航天設備的正常運行，從而保證了航空航天任務的成功。開關電源在各個領域的應用都體現出了其高效、可靠、穩定的優勢。隨著科技的進步和應用的深入，開關電源技術將繼續得到發展，為更多的領域提供更優質、更穩定的電源解決方案。六、開關電源技術的挑戰與解決方案開關電源技術以其高效率、小型化、輕量化等優點，在電力電子領域得到了廣泛應用。然而，隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展，開關電源技術也面臨著一系列挑戰。首先是效率與熱管理的問題。隨著功率密度的增加，開關電源中的熱量管理成為一大難題，有效的散熱措施和高效的熱設計成為關鍵。其次是電磁干擾（EMI）問題。高頻開關動作容易產生電磁干擾，對周圍電子設備和人體健康造成影響。開關電源的穩定性和可靠性也是一大挑戰，特別是在惡劣的工作環境下，如何保證電源的穩定輸出和長期可靠性是亟待解決的問題。針對上述挑戰，可以采取以下解決方案。通過優化電路設計、采用先進的散熱材料和結構，以及實施有效的溫度監控和調控措施，可以有效提高開關電源的熱管理效率。針對電磁干擾問題，可以采用電磁屏蔽、濾波、接地等技術手段來降低EMI的影響。通過選用高質量的材料和元器件、實施嚴格的生產工藝和質量控制，以及進行長期的老化和環境適應性測試，可以提高開關電源的穩定性和可靠性。開關電源技術面臨的挑戰是多方面的，但通過不斷的技術創新和解決方案的實施，我們有望克服這些挑戰，推動開關電源技術向更高效率、更小體積、更高可靠性方向發展，為現代電子設備的穩定運行提供有力保障。七、結論隨著科技的不斷進步和應用需求的日益提升，開關電源技術作為現代電子設備的重要組成部分，其發展歷程充滿了挑戰與機遇。從最初的線性電源到如今的高效、智能、綠色的開關電源，其技術的每一次革新都極大地推動了電子產業的發展。在回顧開關電源技術的發展歷程中，我們可以清晰地看到，高效率、高可靠性、低能耗、小型化、智能化等始終是開關電源技術發展的核心目標。而隨著新型半導體材料、控制電路、散熱技術等的不斷涌現，開關電源的性能得到了顯著提升，應用領域也得到了極大的拓展。未來，隨著全球能源危機和環保意識的日益增強，高效節能、綠色環保的開關電源技術將受到更多的關注。隨著物聯網、5G等新一代信息技術的快速發展，開關電源技術也需要不斷適應新的應用需求，實現更高的集成度、更低的功耗、更智能的管理。開關電源技術的發展是一個不斷創新、不斷進步的過程。面對未來，我們有理由相信，隨著科技的不斷進步和應用需求的持續升級，開關電源技術將會迎來更加廣闊的發展空間和更加美好的應用前景。參考資料：DCDC開關電源芯片是現代電子系統中的重要組成部分，它負責將直流輸入電壓轉換為滿足設備需求的直流輸出電壓。隨著科技的不斷發展，DCDC開關電源芯片技術在許多領域，如通信、計算機、工業控制等，都得到了廣泛的應用。因此，對DCDC開關電源芯片技術的研究具有十分重要的意義。DCDC開關電源芯片的基本工作原理是利用半導體器件的開關特性，通過一定的控制邏輯，將輸入的直流電壓轉換成高頻的脈沖電壓，再經過變壓、整流、濾波等環節，最終輸出穩定的直流電壓。其核心部分包括開關管、變壓器、整流器、濾波器和控制器等。高效能轉換技術：為了提高電源的轉換效率，需要降低損耗，優化電路拓撲結構，采用高性能的磁性材料和半導體器件。精確的電壓和電流控制技術：為了實現穩定的輸出電壓和電流，需要采用精確的控制算法，如PID控制、模糊控制等。軟開關技術：為了降低開關損耗，提高電源的效率，需要研究軟開關技術，實現零電壓開通和零電流關斷。集成化技術：為了減小電源體積和重量，降低成本，需要研究集成化技術，將多個電路和元件集成在一塊芯片上。高效率和高可靠性：隨著電子設備的功能日益強大，對電源的效率要求也越來越高。同時，由于電子設備的應用環境日益嚴酷，電源的可靠性也必須得到保證。小型化和輕量化：隨著便攜式電子設備的普及，電源的體積和重量已經成為了一個重要的性能指標。因此，研究小型化和輕量化的電源技術是未來的發展趨勢。智能化控制：隨著物聯網和人工智能技術的發展，電源的智能化控制已經成為了一個重要的研究方向。通過智能化控制，可以實現遠程監控、自動診斷和自適應控制等功能。多輸出電源技術：隨著電子設備的功能越來越復雜，需要更多的供電電壓和電流。因此，研究多輸出電源技術是未來的發展趨勢。可再生能源應用：隨著可再生能源的發展，如何將可再生能源轉化為直流電源成為了研究的熱點問題。因此，研究可再生能源的直流電源轉換技術是未來的發展趨勢。DCDC開關電源芯片技術是現代電子系統中的重要技術之一，其發展趨勢與電子設備的發展趨勢密切相關。未來，隨著電子設備的功能越來越強大、體積越來越小、智能化程度越來越高，DCDC開關電源芯片技術的研究將更加深入，更加廣泛的應用于各個領域。開關電源，作為一種高效、可靠的電力轉換系統，已經成為現代電子設備中的關鍵組件。其發展歷史可追溯到20世紀60年代，隨著半導體技術和電子技術的快速發展，開關電源技術也在不斷演進和改進。本文將主要探討開關電源技術的發展歷程、基本原理、應用領域，以及未來的發展趨勢。開關電源的發展始于20世紀60年代，當時，由于軍事和太空探索的需求，人們開始研發出高效率、小型的開關電源。自那時以來，開關電源的設計和制造技術經歷了快速的發展，不斷向更高的效率和更小的體積邁進。20世紀70年代，隨著可控硅整流器的出現，以及磁性元件和半導體器件的改進，出現了更小、更高效的電源設計。在80年代，出現了更先進的功率因子修正技術，以及軟開關電源等新技術。進入21世紀，隨著電力電子技術的發展，開關電源技術進一步升級，如高頻、高效率、數字控制等。開關電源通過將輸入的直流電壓轉換成高頻脈沖電壓，然后再整流回直流電壓來工作。其核心部件包括輸入濾波器、整流器、逆變器、輸出整流器和濾波器等。逆變器是關鍵部分，它通過半導體開關器件的切換，將直流電壓轉換為高頻交流電。整流器和濾波器則將高頻交流電轉換為穩定的直流輸出電壓。開關電源廣泛應用于各種電子設備中，如計算機、電信設備、工業控制系統、照明和電動汽車等。在數據中心和通信基站中，高效率的開關電源對于減少能源消耗和冷卻需求至關重要。在電動汽車領域，開關電源用于電力轉換和電池管理。而在醫療和航空航天領域，由于其對可靠性和安全性的高要求，開關電源技術的應用更為廣泛。高頻化：隨著電力電子技術的發展，開關電源的工作頻率越來越高。高頻化可以減小電源的體積和重量，提高效率，并降低電磁干擾（EMI）。高效率：提高開關電源的效率對于減少能源消耗和冷卻需求具有重要意義。未來的發展趨勢將是通過采用更先進的磁性元件和半導體器件，以及優化控制策略，實現更高的效率。數字化：數字化控制可以提高開關電源的精度和可靠性，并便于實現智能控制。未來，數字化將成為開關電源的一個重要發展趨勢。模塊化和集成化：為了簡化設計和降低成本，未來的開關電源將更加模塊化和集成化。多模塊和多芯片封裝技術將會得到更廣泛的應用。綠色環保：隨著環保意識的提高，綠色環保成為電子產業的一個重要趨勢。未來的開關電源將更加注重環保和能效，例如采用更環保的材料、生產工藝和回收策略。開關電源技術的發展歷程經歷了從機械式到半控制式再到全控制式的演變過程。隨著半導體技術和電力電子技術的發展，開關電源的設計和制造技術不斷升級和完善。未來，隨著技術的進步和應用領域的拓展，開關電源將會繼續朝著高頻化、高效率、數字化、模塊化和集成化以及綠色環保的方向發展。開關電源因其高效能和可靠性已成為電子設備中的重要組成部分。然而，隨著科技的發展和設備復雜性的增加，開關電源在工作時產生的電磁干擾（EMI）問題日益嚴重。為了確保電子設備的正常運行和人體健康，對開關電源電磁兼容技術的研究顯得至關重要。本文將簡要概括開關電源電磁兼容技術的研究現狀、面臨的挑戰以及未來可能的發展趨勢。電磁兼容性（EMC）是指設備在電磁環境中正常運行，而不會受到干擾或影響的能力。在開關電源中，電磁兼容性的好壞直接影響到設備的性能和人體健康。為了提高開關電源的電磁兼容性，通常從電磁屏蔽、濾波、接地等幾個方面進行設計和優化。自20世紀80年代起，隨著電力電子技術的快速發展，開關電源開始被廣泛應用于各種電子設備中。與此同時，由于開關電源在工作時會產生強烈的電磁干擾，對設備和人體健康的影響逐漸受到人們的。因此，開關電源電磁兼容技術的研究和發展逐漸成為學術界和工業界的重要方向。開關電源在工作時會產生多種形式的電磁干擾，如傳導干擾、輻射干擾等，這些干擾會對設備的正常運行和人體健康造成不良影響。不同設備和應用場景對開關電源的電磁兼容性要求也各不相同，因此需要針對具體應用進行優化設計。（1）優化電路設計：通過改進電路拓撲、選擇合適的元器件以及優化布線等方式，降低開關電源在工作時產生的電磁干擾。（2）電磁屏蔽：采用金屬外殼或導電材料對開關電源進行屏蔽，以減少電磁干擾對外界的影響。（3）濾波設計：在開關電源的輸入和輸出端添加濾波器，以減小電磁干擾的傳導和輻射。（4）接地技術：通過良好的接地設計，將開關電源產生的電磁干擾導入大地，提高設備的電磁兼容性。在電力電子技術不斷發展的今天，開關電源電磁兼容技術已經在工業控制、通信、消費電子、醫療等領域得到了廣泛應用。隨著5G、物聯網、人工智能等新興技術的快速發展，開關電源電磁兼容技術的應用前景將更加廣闊。（1）高頻化與小型化：隨著電力電子技術的進步，開關電源的工作頻率越來越高，導致電磁干擾問題愈發嚴重。為了滿足小型化和高效能的需求，研究和發展更高效的電磁兼容性技術勢在必行。（2）智能化控制：未來的開關電源將更加注重智能化和自適應性。通過引入人工智能和機器學習等技術，實現對開關電源的實時監控和自動優化，以提供更好的電磁兼容性能。（3）綠色環保：未來的開關電源將更加注重環保和節能。通過研究更環保的材料和優化設計，降低開關電源在工作時的能耗和熱輻射，提高其能效和電磁兼容性。本文對開關電源電磁兼容技術的研究現狀、挑戰與未來發展趨勢進行了簡要概括。為了應對不斷提高的電磁兼容性要求和適應未來的發展需求，需要不斷加強研究和創新，提高開關電源的電磁兼容性能。未來，高頻化、小型化、智能化和綠色環保將成為開關電源電磁兼容技術的重要發展方向。開關模式電源（SwitchModePowerSupply，簡稱SMPS），又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。其功能是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如個人電腦，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。開關電源不同于線性電源，開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區）及全閉模式（截止區）之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，因此比較節省能源，產生廢熱較少。理想上，開關電源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是通過調整晶體管導通及斷路的時間來達到。相反的，線性電源在產生輸出電壓的過程中，晶體管工作在放大區，本身也會消耗電能。開關電源的高轉換效率是其一大優點，而且因為開關電源工作頻率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。若電源的高效率、體積及重量是考慮重點時，開關電源比線性電源要好。不過開關電源比較復雜，內部晶體管會頻繁切換，若切換電流尚未加以處理，可能會產生噪聲及電磁干擾影響其他設備，而且若開關電源沒有特別設計，其電源功率因數可能不高。開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈帶，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。現代開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。這里主要介紹的只是直流開關電源，其功能是將電能質量較差的原生態電源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓（精電）。直流開關電源的核心是DC/DC轉換器。因此直流開關電源的分類是依賴DC/DC轉換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與DC/DC轉換器的分類是基本相同的，DC/DC轉換器的分類基本上就是直流開關電源的分類。直流DC/DC轉換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉換器；另一類是沒有隔離的稱為非隔離式DC/DC轉換器。隔離式DC/DC轉換器也可以按有源功率器件的個數來分類。單管的DC/DC轉換器有正激式（Forward）和反激式（Flyback）兩種。雙管DC/DC轉換器有雙管正激式（DoubleTransistorForwardConverter），雙管反激式（DoubleTransistorFlybackConverter）、推挽式（Push-PullConverter）和半橋式（Half-BridgeConverter）四種。四管DC/DC轉換器就是全橋DC/DC轉換器（Full-BridgeConverter）。非隔離式DC/DC轉換器，按有源功率器件的個數，可以分為單管、雙管和四管三類。單管DC/DC轉換器共有六種，即降壓式（Buck）DC/DC轉換器，升壓式（Boost）DC/DC轉換器、升壓降壓式（BuckBoost）DC/DC轉換器、CukDC/DC轉換器、ZetaDC/DC轉換器和SEPICDC/DC轉換器。在這六種單管DC/DC轉換器中，Buck和Boost式DC/DC轉換器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC轉換器是從中派生出來的。雙管DC/DC轉換器有雙管串接的升壓式（Buck-Boost）DC/DC轉換器。四管DC/DC轉換器常用的是全橋DC/DC轉換器（Full-BridgeConverter）。隔離式DC/DC轉換器在實現輸出與輸入電氣隔離時，通常采用變壓器來實現，由于變壓器具有變壓的功能，所以有利于擴大轉換器的輸出應用范圍，也便于實現不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。在功率開關管的電壓和電流定額相同時，轉換器的輸出功率通常與所用開關管的數量成正比。所以開關管數越多，DC/DC轉換器的輸出功率越大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。非隔離式轉換器與隔離式轉換器的組合，可以得到單個轉換器所不具備的一些特性。按能量的傳輸來分，DC/DC轉換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉換器，既可以從電源側向負載側傳輸功率，也可以從負載側向電源側傳輸功率。DC/DC轉換器也可以分為自激式和他控式。借助轉換器本身的正反饋信號實現開關管自持周期性開關的轉換器，叫做自激式轉換器，如洛耶爾（Royer）轉換器就是一種典型的推挽自激式轉換器。他控式DC/DC轉換器中的開關器件控制信號，是由外部專門的控制電路產生的。按照開關管的開關條件，DC/DC轉換器又可以分為硬開關（HardSwitching）和軟開關（SoftSwitching）兩種。硬開關DC/DC轉換器的開關器件是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關斷電路的，因此在開通或關斷過程中將會產生較大的交疊損耗，即所謂的開關損耗（Switchingloss）。當轉換器的工作狀態一定時開關損耗也是一定的，而且開關頻率越高，開關損耗越大，同時在開關過程中還會激起電路分布電感和寄生電容的振蕩，帶來附加損耗，因此，硬開關DC/DC轉換器的開關頻率不能太高。軟開關DC/DC轉換器的開關管，在開通或關斷過程中，或是加于其上的電壓為零，即零電壓開關（Zero-Voltage-Switching，ZVS），或是通過開關管的電流為零，即零電流開關（Zero-Current·Switching，ZCS）。這種軟開關方式可以顯著地減小開關損耗，以及開關過程中激起的振蕩，使開關頻率可以大幅度提高，為轉換器的小型化和模塊化創造了條件。功率場效應管（MOSFET）是應用較多的開關器件，它有較高的開關速度，但同時也有較大的寄生電容。它關斷時，在外電壓的作用下，其寄生電容充滿電，如果在其開通前不將這一部分電荷放掉，則將消耗于器件內部，這就是容性開通損耗。為了減小或消除這種損耗，功率場效應管宜采用零電壓開通方式（ZVS）。絕緣柵雙極性晶體管（InsulatedGateBipolartansistor，IGBT）是一種復合開關器件，關斷時的電流拖尾會導致較大的關斷損耗，如果在關斷前使流過它的電流降到零，則可以顯著地降低開關損耗，因此IGBT宜采用零電流（ZCS）關斷方式。IGBT在零電壓條件下關斷，同樣也能減小關斷損耗，但是MOSFET在零電流條件下開通時，并不能減小容性開通損耗。諧振轉換器（ResonantConverter，RC）、準諧振轉換器（Quasi-ResonantConverter，QRC）、多諧振轉換器（Multi-ResonantConverter，MRC）、零電壓開關PWM轉換器（ZVSPWMConverter）、零電流開關PWM轉換器（ZCSPWMConverter）、零電壓轉換（Zero-Voltage-Transition，ZVT）PWM轉換器和零電流轉換（Zero-Voltage-Transition，ZVT）PWM轉換器等，均屬于軟開關直流轉換器。電力電子開關器件和零開關轉換器技術的發展，促使了高頻開關電源的發展。開關電源大致由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部分組成。輸入濾波器：其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機產生的雜波反饋回電網。逆變：將整流后的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分。一方面從輸出端取樣，與設定值進行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的數據，經保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。實現電源的軟件（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（PWM等芯片）工作供電。人們在開關電源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每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類。開關電源正在走向大眾化，微型化。開關電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應用，低功率微型開關電源的應用要首先體現在數顯表、智能電表、手機充電器等方面。現階段國家在大力推廣智能電網建設，對電能表的要求大幅提高，開關電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應用。反轉式串聯開關電源與一般串聯式開關電源的區別是，這種反轉式串聯開關電源輸出的電壓是負電壓，正好與一般串聯式開關電源輸出的正電壓極性相反；并且由于儲能電感L只在開關K關斷時才向負載輸出電流，因此，在相同條件下，反轉式串聯開關電源輸出的電流比串聯式開關電源輸出的電流小一倍。開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了開關電源的發展前進，每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發展。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，并已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。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面都具有重要的意義。開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET、變壓器。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用，GTR驅動困難，開關頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET取代。開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源制造商都致力于同步開發新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體材料上加大科技創新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs）下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項關鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。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、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，并大幅提高了開關電源的工作效率。對于高可靠性指標，美國的開關電源生產商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的可靠性大大提高。模塊化是開關電源發展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統，可以設計成N+1冗余電源系統，并實現并聯方式的容量擴展。針對開關電源運行噪聲大這一缺點，若單獨追求高頻化其噪聲也