当今电源产业及电源技术的发展趋势

2.1.4 齐全的保护功能

目前，电源中所使用的功率器件价格较贵，其控制电路也比较复杂，另外，电源的负载中一般都含有大量的集成化程度很高的器件，这些器件一般耐受电、热、冲击能力都较差，因此，电源的保护应兼顾本身和负载的安全。目前保护的种类很多，如：极性保护、程序保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等。由于电源的种类很多，用途各异，所以，对保护的要求也各有侧重，具体保护的设置应按具体要求而定。电源中加了保护电路后，势必增加元器件，反过来又会影响系统的可靠性，为此要求保护电路本身的可靠性一定要高，以提高整个系统的可靠性，进而提高电源本身的MTBF，这就要求保护的逻辑严密，电路简单，元器件最少，除此而外还要考虑所保护电路本身出现故障的维修度，确保电源的正常工作和高可靠性。

2.2 降低成本的主要途径

降低成本的主要途径如下：

——采用先进的产品设计管理模式，尽力缩短产品研发周期；

——加强全员质量意识，把产品质量贯穿于设计和生产的全过程，力争产品一次合格率100％，确保合同履行率100％与顾客满意度100％；

——电源产品的性能以满足用户为宜，不须过分地追求高指标并合理地选择元器件、原材料，尽可能地降低成本；

——重视人才资源管理，走以人为本的路子，不但要培养、尊重和爱护人才，还要合理地安排和使用，有效地发挥其作用，绝不浪费人才资源；

——以最大的信息量和信誉度加大市场占有率和资金回收率。

3 高频、高效、低压大电流化、标准化是开关电源的发展趋势

3.1 在封装结构上正朝着薄型和超薄型方向发展

以前标准模快的高度是12.7mm（0.5英寸），最近已下降到9.53mm（0.375英寸），一般客户要求薄型封装尺寸为7.5mm（0.295英寸），8.5mm（0.335英寸），10mm（0.394英寸）。外形尺寸趋于国际标准化尺寸，多为1/8、1/4、1/2、3/4和全砖式结构，输出端子相互兼容的设计日趋明显。模块内部控制电路倾向于采用数字控制方式，非隔离式DC/DC变换器比隔离式增长速度快，分布式电源比集中式电源发展快。

3.2 低电压大电流化

随着半导体工艺等级未来十年将从0.18μm向50nm迈进，芯片所需最低电压最终将变为0.6V，但输出电流将朝着大电流方向发展。据市场调查，随着半导体工艺的发展，电源对各种电压的需求百分率走势如表1所列。

表1 电源对各种电压的需求

3.3 高效化

应用各种软开关技术，包括无源无损软开关技术、有源软开关技术（如ZVS/ZCS谐振、准谐振）、恒频零开关技术、零电压、零电流转换技术及目前同步整流用MOSFET代替整流二极管都能大大地提高模块在低输出电压时的效率，而效率的提高使得敞开式无散热器的电源模块有了实现的可能。这类模块是当今世界模块发展的潮流，必将得到广泛应用。随着器件性能的改变，电源效率即将达到92％（5V）、90％（3.3V）、87.5％（2V）。

3.4 大电流和高密度化

1991年高功率密度定义为每立方英寸输出功率25W，以后逐年增加，1994年为每立方英寸36W，1999年为每立方英寸52W，到2001年为每立方英寸96W，现在每立方英寸达数百W。在全球范围内高功率密度直流转换模块市场以每年16.8％的增长速度向前发展。输出电流将增长到半砖80A、1/4砖50A。目前，日本TDK公司推出新一代分布式隔离型DC/DC转换器，其参数为1/4砖输入电压42V～58V、输出电压12V、输出电流27A、效率为95％，功率密度已达每立方英寸236W；1/8砖输入电压42V～58V、输出电压12V、输出电流13.5A、效率为95％，功率密度已达每立方英寸214W。

3.5 高频化

为了缩小开关电源的体积，提高电源的功率密度并改善动态响应，小功率DC/DC变换器的开关频率已由现在的200kHz～500kHz提高到1MHz以上，但高频化又会产生新的问题，如开关损耗以及无源元件的损耗增大，高频寄生参数的影响以及高频电磁干扰增大等。