通信用高频开关电源技术的发展

由于变换器的拓扑日新月异，发展速度极快，相应地，对变换器建模的要求也越来越严格。可以说，变换器的建模必须要赶上变换器拓扑的发展步伐，才能更准确地应用于工程实践。

1.3 数字化控制

数字化的简单应用主要是保护与监控电路，以及与系统的通信，目前已大量地应用于通信电源系统中。其可以取代很多模拟电路，完成电源的起动、输入与输出的过、欠压保护、输出的过流与短路保护，及过热保护等，通过特定的介面电路，也能完成与系统间的通讯与显示。

数字化的更先进应用包含不但实现完善的保护与监控功能，也能输出PWM波，通过驱动电路控制功率开关器件，并实现闭环控制功能。目前，TI、ST及Motorola公司等均推出了专用的电机与运动控制DSP芯片。现阶段通信电源的数字化主要采取模拟与数字相结合的形式，PWM部分仍然采用专门的模拟芯片，而DSP芯片主要参与占空比控制，和频率设置、输出电压的调节及保护与监控等功能。

为了达到更快的动态响应，许多先进的控制方法已逐渐提出。例如，安森美公司提出改进型V2控制，英特矽尔公司提出Active-droop控制，Semtech公司提出电荷控制，仙童公司提出Valley电流控制，IR公司提出多相控制，并且美国的多所大学也提出了多种其他的控制思想[7，8，9]。数字控制可以提高系统的灵活性，提供更好的通信介面、故障诊断能力、及抗干扰能力。但是，在精密的通信电源中，控制精度、参数漂移、电流检测与均流，及控制延迟等因素将是需要急待解决的实际问题。

1.4 磁集

随着开关频率的提高，开关变换器的体积随之减少，功率密度也得到大幅提升，但开关损耗将随之增加，并且将使用更多的磁性器件，因而占据更多的空间。

国外对于磁性元件集成技术的研究较为成熟，有些厂商已将此技术应用于实际的通信电源中。其实磁集成并不是一个新概念，早在20世纪70年代末，Cuk在提出Cuk变换器时就已提出磁集成的思想。自1995年至今，美国电力电子系统并中心(CPES)对磁性器件集成作了很多的研究工作，使用耦合电感的概念对多相BUCK电感集成做了深入研究，且应用于各种不同类型的变换器中。2002年，香港大学Yim-ShuLee等人也提出一系列对于磁集成技术的探讨与设计。

常规的磁性元件设计方法极其繁琐且需要从不同的角度来考虑，如磁心的大小选择，材质与绕组的确定，及铁损和铜损的*估等。但是磁集成技术除此之外，还必须考虑磁通不平衡的问题，因为磁通分布在铁心的每一部分其等效总磁通量是不同的，有些部分可能会提前饱和。因此，磁性器件集成的分析与研究将会更加复杂与困难。但是，其所带来的高功率密度的优势，必是将来通信电源的一大发展趋势。

1.5 制造工艺

通信用高频开关电源的制造工艺相当复杂，并且直接影响到电源系统的电气功能、电磁兼容性及可靠性，而可靠性是通信电源的首要指标。生产制造过程中完备的检测手段，齐全的工艺监控点与防静电等措施的采用在很大程度上延续了产品最佳的设计性能，而SMD贴片器件的广泛使用将可以大大提高焊接的可靠性。欧美国家将从2006年起对电子产品要求无铅工艺，这将对通信电源中器件的选用及生产制造过程的控制提出更高、更严格的要求。