第一篇：開關電源技術發展的十個關注點

開關電源技術發展的十個關注點

上世紀60年代，開關電源的問世，使其逐步取代了線性穩壓電源和SCR相控電源。40多年來，開關電源技術有了飛迅發展和變化，經歷了功率半導體器件、高頻化和軟開關技術、開關電源系統的集成技術三個發展階段。

功率半導體器件從雙極型器件（BPT、SCR、GTO）發展為MOS型器件（功率MOSFET、IGBT、IGCT等），使電力電子系統有可能實現高頻化，并大幅度降低導通損耗，電路也更為簡單。

自上世紀80年代開始，高頻化和軟開關技術的開發研究，使功率變換器性能更好、重量更輕、尺寸更小。高頻化和軟開關技術是過去20年國際電力電子界研究的熱點之一。

上世紀90年代中期，集成電力電子系統和集成電力電子模塊（IPEM）技術開始發展，它是當今國際電力電子界亟待解決的新問題之一。

關注點一：功率半導體器件性能

1998年，Infineon公司推出冷mos管，它采用“超級結”（Super-Junction）結構，故又稱超結功率MOSFET。工作電壓600V～800V，通態電阻幾乎降低了一個數量級，仍保持開關速度快的特點，是一種有發展前途的高頻功率半導體器件。

IGBT剛出現時，電壓、電流額定值只有600V、25A。很長一段時間內，耐壓水平限于1200V～1700V，經過長時間的探索研究和改進，現在IGBT的電壓、電流額定值已分別達到3300V/1200A和4500V/1800A，高壓IGBT單片耐壓已達到6500V，一般IGBT的工作頻率上限為20kHz～40kHz，基于穿通（PT）型結構應用新技術制造的IGBT，可工作于150kHz（硬開關）和300kHz（軟開關）。

IGBT的技術進展實際上是通態壓降，快速開關和高耐壓能力三者的折中。隨著工藝和結構形式的不同，IGBT在20年歷史發展進程中，有以下幾種類型：穿通（PT）型、非穿通（NPT）型、軟穿通（SPT）型、溝漕型和電場截止（FS）型。

碳化硅SiC是功率半導體器件晶片的理想材料，其優點是：禁帶寬、工作溫度高（可達600℃）、熱穩定性好、通態電阻小、導熱性能好、漏電流極小、PN結耐壓高等，有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導體器件。

可以預見，碳化硅將是21世紀最可能成功應用的新型功率半導體器件材料。

關注點二：開關電源功率密度

提高開關電源的功率密度，使之小型化、輕量化，是人們不斷努力追求的目標。電源的高頻化是國際電力電子界研究的熱點之一。電源的小型化、減輕重量對便攜式電子設備（如移動電話，數字相機等）尤為重要。使開關電源小型化的具體辦法有：

一是高頻化。為了實現電源高功率密度，必須提高PWM變換器的工作頻率、從而減小電路中儲能元件的體積重量。

二是應用壓電變壓器。應用壓電變壓器可使高頻功率變換器實現輕、小、薄和高功率密度。壓電變壓器利用壓電陶瓷材料特有的“電壓-振動”變換和“振動-電壓”變換的性質傳送能量，其等效電路如同一個串并聯諧振電路，是功率變換領域的研究熱點之一。

三是采用新型電容器。為了減小電力電子設備的體積和重量，必須設法改進電容器的性能，提高能量密度，并研究開發適合于電力電子及電源系統用的新型電容器，要求電容量大、等效串聯電阻ESR小、體積小等。

關注點三：高頻磁與同步整流技術

電源系統中應用大量磁元件，高頻磁元件的材料、結構和性能都不同于工頻磁元件，有許多問題需要研究。對高頻磁元件所用磁性材料有如下要求：損耗小，散熱性能好，磁性能優越。適用于兆赫級頻率的磁性材料為人們所關注，納米結晶軟磁材料也已開發應用。

高頻化以后，為了提高開關電源的效率，必須開發和應用軟開關技術。它是過去幾十年國際電源界的一個研究熱點。

對于低電壓、大電流輸出的軟開關變換器，進一步提高其效率的措施是設法降低開關的通態損耗。例如同步整流SR技術，即以功率MOS管反接作為整流用開關二極管，代替蕭特基二極管（SBD），可降低管壓降，從而提高電路效率。

關注點四：分布電源結構

分布電源系統適合于用作超高速集成電路組成的大型工作站（如圖像處理站）、大型數字電子交換系統等的電源，其優點是：可實現DC/DC變換器組件模塊化；容易實現N+1功率冗余，提高系統可*性；易于擴增負載容量；可降低48V母線上的電流和電壓降；容易做到熱分布均勻、便于散熱設計；瞬態響應好；可在線更換失效模塊等。

現在分布電源系統有兩種結構類型，一是兩級結構，另一種是三級結構。

關注點五：PFC變換器

由于AC/DC變換電路的輸入端有整流元件和濾波電容，在正弦電壓輸入時，單相整流電源供電的電子設備，電網側（交流輸入端）功率因數僅為0.6～0.65。采用PFC（功率因數校正）變換器，網側功率因數可提高到0.95～0.99，輸入電流THD小于10%。既治理了電網的諧波污染，又提高了電源的整體效率。這一技術稱為有源功率因數校正APFC單相APFC國內外開發較早，技術已較成熟；三相APFC的拓撲類型和控制策略雖然已經有很多種，但還有待繼續研究發展。

一般高功率因數AC/DC開關電源，由兩級拓撲組成，對于小功率AC/DC開關電源來說，采用兩級拓撲結構總體效率低、成本高。

如果對輸入端功率因數要求不特別高時，將PFC變換器和后級DC/DC變換器組合成

一個拓撲，構成單級高功率因數AC/DC開關電源，只用一個主開關管，可使功率因數校正到0.8以上，并使輸出直流電壓可調，這種拓撲結構稱為單管單級即S4PFC變換器。

關注點六：電壓調節器模塊VRM

電壓調節器模塊是一類低電壓、大電流輸出DC-DC變換器模塊，向微處理器提供電源。

現在數據處理系統的速度和效率日益提高，為降低微處理器IC的電場強度和功耗，必須降低邏輯電壓，新一代微處理器的邏輯電壓已降低至1V，而電流則高達50A～100A，所以對VRM的要求是：輸出電壓很低、輸出電流大、電流變化率高、快速響應等。

關注點七：全數字化控制

電源的控制已經由模擬控制，模數混合控制，進入到全數字控制階段。全數字控制是一個新的發展趨勢，已經在許多功率變換設備中得到應用。

但是過去數字控制在DC/DC變換器中用得較少。近兩年來，電源的高性能全數字控制芯片已經開發，費用也已降到比較合理的水平，歐美已有多家公司開發并制造出開關變換器的數字控制芯片及軟件。

全數字控制的優點是：數字信號與混合模數信號相比可以標定更小的量，芯片價格也更低廉；對電流檢測誤差可以進行精確的數字校正，電壓檢測也更精確；可以實現快速，靈活的控制設計。

關注點八：電磁兼容性

高頻開關電源的電磁兼容EMC問題有其特殊性。功率半導體開關管在開關過程中產生的di/dt和dv/dt，引起強大的傳導電磁干擾和諧波干擾。有些情況還會引起強電磁場（通常是近場）輻射。不但嚴重污染周圍電磁環境，對附近的電氣設備造成電磁干擾，還可能危及附近操作人員的安全。同時，電力電子電路（如開關變換器）內部的控制電路也必須能承受開關動作產生的EMI及應用現場電磁噪聲的干擾。上述特殊性，再加上EMI測量上的具

體困難，在電力電子的電磁兼容領域里，存在著許多交*科學的前沿課題有待人們研究。國內外許多大學均開展了電力電子電路的電磁干擾和電磁兼容性問題的研究，并取得了不少可喜成果。近幾年研究成果表明，開關變換器中的電磁噪音源，主要來自主開關器件的開關作用所產生的電壓、電流變化。變化速度越快，電磁噪音越大。

關注點九：設計和測試技術

建模、仿真和CAD是一種新的設計工具。為仿真電源系統，首先要建立仿真模型，包括電力電子器件、變換器電路、數字和模擬控制電路以及磁元件和磁場分布模型等，還要考慮開關管的熱模型、可*性模型和EMC模型。各種模型差別很大，建模的發展方向是：數字-模擬混合建模、混合層次建模以及將各種模型組成一個統一的多層次模型等。

電源系統的CAD，包括主電路和控制電路設計、器件選擇、參數最優化、磁設計、熱設計、EMI設計和印制電路板設計、可*性預估、計算機輔助綜合和優化設計等。用基于仿真的專家系統進行電源系統的CAD，可使所設計的系統性能最優，減少設計制造費用，并能做可制造性分析，是21世紀仿真和CAD技術的發展方向之一。此外，電源系統的熱測試、EMI測試、可*性測試等技術的開發、研究與應用也是應大力發展的。

關注點十：系統集成技術

電源設備的制造特點是：非標準件多、勞動強度大、設計周期長、成本高、可*性低等，而用戶要求制造廠生產的電源產品更加實用、可*性更高、更輕小、成本更低。這些情況使電源制造廠家承受巨大壓力，迫切需要開展集成電源模塊的研究開發，使電源產品的標準化、模塊化、可制造性、規模生產、降低成本等目標得以實現。

實際上，在電源集成技術的發展進程中，已經經歷了電力半導體器件模塊化，功率與控制電路的集成化，集成無源元件（包括磁集成技術）等發展階段。近年來的發展方向是將小功率電源系統集成在一個芯片上，可以使電源產品更為緊湊，體積更小，也減小了引線長度，從而減小了寄生參數。在此基礎上，可以實現一體化，所有元器件連同控制保護集成在一個模塊中。

上世紀90年代，隨著大規模分布電源系統的發展，一體化的設計觀念被推廣到更大容量、更高電壓的電源系統集成，提高了集成度，出現了集成電力電子模塊（IPEM）。IPEM將功率器件與電路、控制以及檢測、執行等元件集成封裝，得到標準的，可制造的模塊，既可用于標準設計，也可用于專用、特殊設計。優點是可快速高效為用戶提供產品，顯著降低成本，提高可*性。

總之，電源系統集成是當今國際電力電子界亟待解決的新問題之一

第二篇：開關電源技術發展過程中的十個焦點

開關電源技術發展過程中的十個焦點

2011-10-13 20世紀60年代，開關電源的問世，使其逐步取代了線性穩壓電源和SCR相控電源。40多年來，開關電源技術有了飛迅發展和變化，經歷了功率半導體器件、高頻化和軟開關技術、開關電源系統的集成技術三個發展階段。

功率半導體器件從雙極型器件(BPT、SCR、GTO)發展為MOS型器件(功率MOSFET、IGBT、IGCT等)，使電力電子系統有可能實現高頻化，并大幅度降低導通損耗，電路也更為簡單。

自20世紀80年代開始，高頻化和軟開關技術的開發研究，使功率變換器性能更好、重量更輕、尺寸更小。高頻化和軟開關技術是過去20年國際電力電子界研究的熱點之一。

20世紀90年代中期，集成電力電子系統和集成電力電子模塊(IPEM)技術開始發展，它是當今國際電力電子界亟待解決的新問題之一。

焦點一：功率半導體器件性能

1998年，Infineon公司推出冷MOS管，它采用“超級結”(Super-Junction)結構，故又稱超結功率MOSFET。工作電壓600V～800V，通態電阻幾乎降低了一個數量級，仍保持開關速度快的特點，是一種有發展前途的高頻功率半導體器件。

IGBT剛出現時，電壓、電流額定值只有600V、25A。很長一段時間內，耐壓水平限于1200V～1700V，經過長時間的探索研究和改進，現在IGBT的電壓、電流額定值已分別達到3300V/1200A和4500V/1800A，高壓IGBT單片耐壓已達到6500V，一般IGBT的工作頻率上限為20kHz～40kHz，基于穿通(PT)型結構應用新技術制造的IGBT，可工作于150kHz(硬開關)和300kHz(軟開關)。

IGBT的技術進展實際上是通態壓降，快速開關和高耐壓能力三者的折中。隨著工藝和結構形式的不同，IGBT在20年歷史發展進程中，有以下幾種類型：穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、軟穿通(SPT)型、溝漕型和電場截止(FS)型。

碳化硅SiC是功率半導體器件晶片的理想材料，其優點是：禁帶寬、工作溫度高(可達600℃)、熱穩定性好、通態電阻小、導熱性能好、漏電流極小、PN結耐壓高等，有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導體器件。

可以預見，碳化硅將是21世紀最可能成功應用的新型功率半導體器件材料。焦點二：開關電源功率密度

提高開關電源的功率密度，使之小型化、輕量化，是人們不斷努力追求的目標。電源的高頻化是國際電力電子界研究的熱點之一。電源的小型化、減輕重量對便攜式電子設備(如移動電話，數字相機等)尤為重要。使開關電源小型化的具體辦法有：

一是高頻化。為了實現電源高功率密度，必須提高PWM變換器的工作頻率、從而減小電路中儲能元件的體積重量。

二是應用壓電變壓器。應用壓電變壓器可使高頻功率變換器實現輕、小、薄和高功率密度。壓電變壓器利用壓電陶瓷材料特有的“電壓-振動”變換和“振動-電壓”變換的性質傳送能量，其等效電路如同一個串并聯諧振電路，是功率變換領域的研究熱點之一。

三是采用新型電容器。為了減小電力電子設備的體積和重量，須設法改進電容器的性能，提高能量密度，并研究開發適合于電力電子及電源系統用的新型電容器，要求電容量大、等效串聯電阻ESR小、體積小等。

焦點三：高頻磁與同步整流技術

電源系統中應用大量磁元件，高頻磁元件的材料、結構和性能都不同于工頻磁元件，有許多問題需要研究。對高頻磁元件所用磁性材料有如下要求：損耗小，散熱性能好，磁性能優越。適用于兆赫級頻率的磁性材料為人們所關注，納米結晶軟磁材料也已開發應用。

高頻化以后，為了提高開關電源的效率，必須開發和應用軟開關技術。它是過去幾十年國際電源界的一個研究熱點。

對于低電壓、大電流輸出的軟開關變換器，進一步提高其效率的措施是設法降低開關的通態損耗。例如同步整流SR技術，即以功率MOS管反接作為整流用開關二極管，代替蕭特基二極管(SBD)，可降低管壓降，從而提高電路效率。

焦點四：分布電源結構

分布電源系統適合于用作超高速集成電路組成的大型工作站(如圖像處理站)、大型數字電子交換系統等的電源，其優點是：可實現DC/DC變換器組件模塊化；容易實現N+1功率冗余，提高系統可靠性；易于擴增負載容量；可降低48V母線上的電流和電壓降；容易做到熱分布均勻、便于散熱設計；瞬態響應好；可在線更換失效模塊等。

現在分布電源系統有兩種結構類型，一是兩級結構，另一種是三級結構。焦點五：PFC變換器

由于AC/DC變換電路的輸入端有整流元件和濾波電容，在正弦電壓輸入時，單相整流電源供電的電子設備，電網側(交流輸入端)功率因數僅為0.6～0.65。采用PFC(功率因數校正)變換器，網側功率因數可提高到0.95～0.99，輸入電流THD小于10%。既治理了電網的諧波污染，又提高了電源的整體效率。這一技術稱為有源功率因數校正APFC單相APFC國內外開發較早，技術已較成熟；三相APFC的拓撲類型和控制策略雖然已經有很多種，但還有待繼續研究發展。

一般高功率因數AC/DC開關電源，由兩級拓撲組成，對于小功率AC/DC開關電源來說，采用兩級拓撲結構總體效率低、成本高。

如果對輸入端功率因數要求不特別高時，將PFC變換器和后級DC/DC變換器組合成一個拓撲，構成單級高功率因數AC/DC開關電源，只用一個主開關管，可使功率因數校正到0.8以上，并使輸出直流電壓可調，這種拓撲結構稱為單管單級即S4PFC變換器。

焦點六：電壓調節器模塊VRM

電壓調節器模塊是一類低電壓、大電流輸出DC-DC變換器模塊，向微處理器提供電源。現在數據處理系統的速度和效率日益提高，為降低微處理器IC的電場強度和功耗，必須降低邏輯電壓，新一代微處理器的邏輯電壓已降低至1V，而電流則高達50A～100A，所以對VRM的要求是：輸出電壓很低、輸出電流大、電流變化率高、快速響應等。

焦點七：全數字化控制

電源的控制已經由模擬控制，模數混合控制，進入到全數字控制階段。全數字控制是一個新的發展趨勢，已經在許多功率變換設備中得到應用。

但是過去數字控制在DC/DC變換器中用得較少。近兩年來，電源的高性能全數字控制芯片已經開發，費用也已降到比較合理的水平，歐美已有多家公司開發并制造出開關變換器的數字控制芯片及軟件。

全數字控制的優點是：數字信號與混合模數信號相比可以標定更小的量，芯片價格也更低廉；對電流檢測誤差可以進行精確的數字校正，電壓檢測也更精確；可以實現快速，靈活的控制設計。

焦點八：電磁兼容性

高頻開關電源的電磁兼容EMC問題有其特殊性。功率半導體開關管在開關過程中產生的di/dt和dv/dt，引起強大的傳導電磁干擾和諧波干擾。有些情況還會引起強電磁場(通常是近場)輻射。不但嚴重污染周圍電磁環境，對附近的電氣設備造成電磁干擾，還可能危及附近操作人員的安全。同時，電力電子電路(如開關變換器)內部的控制電路也必須能承受開關動作產生的EMI及應用現場電磁噪聲的干擾。上述特殊性，再加上EMI測量上的具體困難，在電力電子的電磁兼容領域里，存在著許多交叉科學的前沿課題有待人們研究。國內外許多大學均開展了電力電子電路的電磁干擾和電磁兼容性問題的研究，并取得了不少可喜成果。近幾年研究成果表明，開關變換器中的電磁噪音源，主要來自主開關器件的開關作用所產生的電壓、電流變化。變化速度越快，電磁噪音越大。

焦點九：設計和測試技術

建模、仿真和CAD是一種新的設計工具。為仿真電源系統，首先要建立仿真模型，包括電力電子器件、變換器電路、數字和模擬控制電路以及磁元件和磁場分布模型等，還要考慮開關管的熱模型、可靠性模型和EMC模型。各種模型差別很大，建模的發展方向是：數字-模擬混合建模、混合層次建模以及將各種模型組成一個統一的多層次模型等。

電源系統的CAD，包括主電路和控制電路設計、器件選擇、參數最優化、磁設計、熱設計、EMI設計和印制電路板設計、可靠性預估、計算機輔助綜合和優化設計等。用基于仿真的專家系統進行電源系統的CAD，可使所設計的系統性能最優，減少設計制造費用，并能做可制造性分析，是21世紀仿真和CAD技術的發展方向之一。此外，電源系統的熱測試、EMI測試、可靠性測試等技術的開發、研究與應用也是應大力發展的。

焦點十：系統集成技術

電源設備的制造特點是：非標準件多、勞動強度大、設計周期長、成本高、可靠性低等，而用戶要求制造廠生產的電源產品更加實用、可靠性更高、更輕小、成本更低。這些情況使電源制造廠家承受巨大壓力，迫切需要開展集成電源模塊的研究開發，使電源產品的標準化、模塊化、可制造性、規模生產、降低成本等目標得以實現。

實際上，在電源集成技術的發展進程中，已經經歷了電力半導體器件模塊化，功率與控制電路的集成化，集成無源元件(包括磁集成技術)等發展階段。近年來的發展方向是將小功率電源系統集成在一個芯片上，可以使電源產品更為緊湊，體積更小，也減小了引線長度，從而減小了寄生參數。在此基礎上，可以實現一體化，所有元器件連同控制保護集成在一個模塊中。

上世紀90年代，隨著大規模分布電源系統的發展，一體化的設計觀念被推廣到更大容量、更高電壓的電源系統集成，提高了集成度，出現了集成電力電子模塊(IPEM)。IPEM將功率器件與電路、控制以及檢測、執行等元件集成封裝，得到標準的，可制造的模塊，既可用于標準設計，也可用于專用、特殊設計。優點是可快速高效為用戶提供產品，顯著降低成本，提高可靠性。

第三篇：開關電源技術的十大關注點

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電源一直是電子行業里非常熱門的技術，而它的發展趨勢又是大家必須時刻關注的問題，不然一不留神就會跟不上技術發展的步伐。電子元件技術做了項開關電源技術發展關注焦點調查，得出來以下十個熱門關注點。

關注點一：功率半導體器件性能

1998年，Infineon公司推出冷mos管，它采用“超級結”(Super-Junction)結構，故又稱超結功率 MOSFET。工作電壓600V～800V，通態電阻幾乎降低了一個數量級，仍保持開關速度快的特點，是一種有發展前途的高頻功率半導體電子器件。

IGBT剛出現時，電壓、電流額定值只有600V、25A。很長一段時間內，耐壓水平限于1200V～1700V，經過長時間的探索研究和改進，現 在 IGBT的電壓、電流額定值已分別達到3300V/1200A和4500V/1800A，高壓IGBT單片耐壓已達到6500V，一般IGBT的工作頻率上限為20kHz～40kHz，基于穿通(PT)型結構應用新技術制造的IGBT，可工作于150kHz(硬開關)和300kHz(軟開關)。

IGBT的技術進展實際上是通態壓降，快速開關和高耐壓能力三者的折中。隨著工藝和結構形式的不同，IGBT在20年歷史發展進程中，有以下幾種類型：穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、軟穿通(SPT)型、溝漕型和電場截止(FS)型。

碳化硅SiC是功率半導體器件晶片的理想材料，其優點是：禁帶寬、工作溫度高(可達600℃)、熱穩定性好、通態電阻小、導熱性能好、漏電流極小、PN結耐壓高等，有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導體電子元器件。

可以預見，碳化硅將是21世紀最可能成功應用的新型功率半導體器件材料。

關注點二：開關 電源功率密度

提高開關電源的功率密度，使之小型化、輕量化，是人們不斷努力追求的目標。電源的高頻化是國際電力電子界研究的熱點之一。電源的小型化、減輕重量對便攜式電子設備(如移動電話，數字相機等)尤為重要。使開關電源小型化的具體辦法有：

一是高頻化。為了實現電源高功率密度，必須提高PWM變換器的工作頻率、從而減小電路中儲能元件的體積重量。

二是應用壓電變壓器。應用壓電變壓器可使高頻功率變換器實現輕、小、薄和高功率密度。壓電變壓器利用壓電陶瓷材料特有的 “電壓-振動”變換和“振動-電壓”變換的性質傳送能量，其等效電路如同一個串并聯諧振電路，是功率變換領域的研究熱點之一。

三是采用新型電容器。為了減小電力電子設備的體積和重量，必須設法改進電容器的性能，提高能量密度，并研究開發適合于電力電子及電源系統用的新型電容器，要求電容量大、等效串聯電阻ESR小、體積小等。

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關注點三：高頻磁與同步整流技術

電源系統中應用大量磁元件，高頻磁元件的材料、結構和性能都不同于工頻磁元件，有許多問題需要研究。對高頻磁元件所用磁性材料有如下要求：損耗小，散熱性能好，磁性能優越。適用于兆赫級頻率的磁性材料為人們所關注，納米結晶軟磁材料也已開發應用。

高頻化以后，為了提高開關電源的效率，必須開發和應用軟開關技術。它是過去幾十年國際電源界的一個研究熱點。

對于低電壓、大電流輸出的軟開關變換器，進一步提高其效率的措施是設法降低開關的通態損耗。例如同步整流SR技術，即以功率MOS管反接作為整流用開關二極管，代替蕭特基二極管(SBD)，可降低管壓降，從而提高電路效率。

關注點四：分布電源結構

分布電源系統適合于用作超高速集成電路組成的大型工作站(如圖像處理站)、大型數字電子交換系統等的電源，其優點是：可實現DC/DC變換器組件模 塊化;容易實現N+1功率冗余，易于擴增負載容量;可降低48V母線上的電流和電壓降;容易做到熱分布均勻、便于散熱 設計;瞬態響應好;可在線更換失效模塊等。

現在分布電源系統有兩種結構類型，一是兩級結構，另一種是三級結構。

關注點五：PFC變換器

由于AC/DC變換電路的輸入端有整流元件和濾波電容，在正弦電壓輸入時，單相整流電源供電的電子設備，電網側(交流輸入端)功率因數僅為 0.6～0.65。采用PFC(功率因數校正)變換器，網側功率因數可提高到0.95～0.99，輸入電流THD小于10%。既治理了電網的諧波污染，又 提高了電源的整體效率。這一技術稱為有源功率因數校正APFC單相APFC國內外開發較早，技術已較成熟;三相APFC的拓撲類型和控制策略雖然已經有很多種，但還有待繼續研究發展。

一般高功率因數AC/DC開關電源，由兩級拓撲組成，對于小功率AC/DC開關電源來說，采用兩級拓撲結構總體效率低、成本高。

如果對輸入端功率因數要求不特別高時，將PFC變換器和后級DC/DC變換器組合成一個拓撲，構成單級高功率因數AC/DC開關電源，只用一個主開關管，可使功率因數校正到0.8以上，并使輸出直流電壓可調，這種拓撲結構稱為單管單級即S4PFC變換器。

關注點六：電壓調節器模塊VRM

電壓調節器模塊是一類低電壓、大電流輸出DC-DC變換器模塊，向微處理器提供電源。

現在數據處理系統的速度和效率日益提高，為降低微處理器IC的電場強度和功耗，必須降

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低邏輯電壓，新一代微處理器的邏輯電壓已降低至1V，而電流則高達50A～100A，所以對VRM的要求是：輸出電壓很低、輸出電流大、電流變化率高、快速響應等。

關注點七：全數字化控制

電源的控制已經由模擬控制，模數混合控制，進入到全數字控制階段。全數字控制是一個新的發展趨勢，已經在許多功率變換設備中得到應用。

但是過去數字控制在DC/DC變換器中用得較少。近兩年來，電源的高性能全數字控制芯片已經開發，費用也已降到比較合理的水平，歐美已有多家公司開發并制造出開關變換器的數字控制芯片及軟件。

全數字控制的優點是：數字 信號與混合模數信號相比可以標定更小的量，芯片價格也更低廉;對電流檢測誤差可以進行精確的數字校正，電壓檢測也更精確;可以實現快速，靈活的控制設計。

關注點八：電磁兼容性

高頻開關電源的電磁兼容EMC問題有其特殊性。功率半導體開關管在開關過程中產生的di/dt和dv/dt，引起強大的傳導電磁干擾和諧波干擾。有 些情況還會引起強電磁場(通常是近場)輻射。不但嚴重污染周圍電磁環境，對附近的電氣設備造成電磁干擾，還可能危及附近操作人員的安全。同時，電力電子電路(如開關變換器)內部的控制電路也必須能承受開關動作產生的EMI及應用現場電磁噪聲的干擾。上述特殊性，再加上EMI測量上的具體困難，在電力電子的 電磁兼容領域里，存在著許多交*科學的前沿課題有待人們研究。國內外許多大學均開展了電力電子電路的電磁干擾和電磁兼容性問題的研究，并取得了不少可喜成果。近幾年研究成果表明，開關變換器中的電磁噪音源，主要來自主開關器件的開關作用所產生的電壓、電流變化。變化速度越快，電磁噪音越大。

關注點九：設計和測試技術

建模、仿真和CAD是一種新的設計工具。為仿真電源系統，首先要建立仿真模型，包括電力電子器件、變換器電路、數字和模擬控制電路以及磁元件和磁場分布模型等，還要考慮開關管的熱模型、可*性模型和EMC模型。各種模型差別很大，建模的發展方向是：數字-模擬混合建模、混合層次建模以及將各種模型組 成一個統一的多層次模型等。

電源系統的CAD，包括主電路和控制電路設計、器件選擇、參數最優化、磁設計、熱設計、EMI設計和印制電路板設計、可*性預估、計算機輔助綜合和 優化設計等。用基于仿真的專家系統進行電源系統的CAD，可使所設計的系統性能最優，減少設計制造費用，并能做可制造性分析，是21世紀仿真和CAD技術 的發展方向之一。此外，電源系統的熱測試、EMI測試、可*性測試等技術的開發、研究與應用也是應大力發展的。

關注點十：系統集成技術

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電源設備的制造特點是：非標準件多、勞動強度大、設計周期長、成本高、可*性低等，而用戶要求制造廠生產的電源產品更加實用、可*性更高、更輕小、成本更低。這些情況使電源制造廠家承受巨大壓力，迫切需要開展集成電源模塊的研究開發，使電源產品的標準化、模塊化、可制造性、規模生產、降低成本等目標得以實現。實際上，在電源集成技術的發展進程中，已經經歷了電力半導體器件模塊化，功率與控制電路的集成化，集成無源元件(包括磁集成技術)等發展階段。近年來的發 展方向是將小功率電源系統集成在一個芯片上，可以使電源產品更為緊湊，體積更小，也減小了引線長度，從而減小了寄生參數。在此基礎上，可以實現一體化，所有元器件連同控制保護集成在一個模塊中。

第四篇：面試關注點

面試關注點

1． 思維能力（靈活回答考官的問題）

2． 語言表達能力（清晰準確，著重看書）

3． 本學科專業知識（本專業,以及教育學心理學）

扣分注意點，1.自我介紹時，觀點不明確,不講體外話。自我介紹分三部分，第一自我信息的表達，第二從事這一職業的緣由，第三如果成為這一職業的一員，以后如何做。3到5分鐘

2.聯想能力（考察能力，有些觀點不能表達）

3.語言不清晰，條理不清楚

4.畏首畏尾（臺風）

5.出現知識性的錯誤（多熟悉書本）

6.政治觀點不響應黨.7.只有現象，沒有理論依據

相關問題

1教師是什么樣的角色，怎樣扮演好教師的角色？

A．角色的多樣化，班級的管理者，紀律的組織者，學生的引導者，社會的示范榜樣。

B．擴大到社會，要有示范作用，實現自我價值，做社會進步的研究者。

C.不只能滿足做個教書匠，以身作則，多進行學術研究，成為教育的藝術家。成為教育的藝術家。

2當你的學生愛上你怎么辦？（獨到的見解）

a分清楚這是何種愛

b證明自身是有點才被學生愛，有利有弊，處理的方法合理，積極引導學生。

3在你眼中身兼多職的老師的做法，你贊同嗎？

在市場經濟時代，老師也要生計，只要老師在不影響到自己職業本分的情況下，并且做好一個示范者該做的，我們應該給予贊同，倘若老師在影響到自己職業的情況下，并且有有損老師形象的行為時，對社會不是促進作用時，我們應該不贊同。

4如發現學生早戀，我們該如何處理？

我認為作為老師在對待學生的早戀及引導上，應從“理解、尊重、關懷、信任”八字入手，在此基礎上采取科學方法，幫助孩子們度過這段青春期，達到預期的目的.首先，教師應充當傾聽者，讓學生感受的理解和尊重。其次，教育者不妨充擔‘偏袒者’的角色，讓學生感受到老師的真誠和信任。第三，老師要善于采用新的方式對學生加以引導和關懷。一）對比考慮，自我認知后果。學生將感情看得十分浪漫，但對感情所造成的傷害，就需要老師事先打預防針

（二）審美教育，防患于未然。總之，中學生到了一定的年齡，出現愛情的幻想和沖動，這是人性的自然表現。因此，教育者在大力提倡男女同學之間正常交往時，不能放任自流，細心觀察，明辨事非，正面引導，把中學生早戀消滅在萌芽狀態期間。如果出現了這些情況，既不能不聞不問，也不能小題大作。應根據孩子的不同的個性特點實施不同的教育方法，千萬不能“熱處理”—— 當眾訓斥，搞得孩子抬不起頭來。

5.你為什么要當老師？

自我介紹的第二部分。

6.你覺得什么樣的學校才是好學校？

A，理念加實踐，B，新課標

7．德育教育如何進行？（思想道德教育）

A．思想課程 B.每科滲透三維度（知，情，過）C.班會課（重要途徑）D.借助課外活動進行教育（義務勞動）E.課外輔導（學業指導，擇業指導）

8.什么樣的老師是好老師？

a．基礎素質b.師生關系（以人為本）c.做傾聽者，善于傾聽

9.重點班，平行班的利弊？

運用教育學，教育心理學，新課程理念一致，弊：應試教育的做法，精英教育忽視集體學習。提倡素質教育，面向全體學生，防止兩極分化，提高綜合素質，互相學習。

10.教育界，周末假期 補課是否正常，對學生是否好？

不正常，第一，補課屬于有償的教學，是違法的行為，違反了教育法規定，是不允許的。第二，新課程理念，提倡減負，補課卻占有了學生太多的自主支配時間，與新課標的減負相違背，超負荷學習造成學生心理上的負擔，失去學習的動機。第三，開小灶補課會造成學生學習的成績兩極分化，對不自信或者家庭條件不好的學生是不公平的。第四，更應該注重現實效果，抓住課堂40分鐘。第五，課外興趣班，例如鋼琴，占有了學生的童年，失去童年樂趣，總體來看有得必有失。

11.把學習成績差的學生成為差生，覺得合理嗎？（新課程理念）

不合理，a.學習成績差不代表其他能力差。b.應試教育下的錯誤認識，應該全面看待學生的能力，不能否認，真正做到因材施教。c.新課程理念

12.怎么處理教師主導，學生主動關系？如何實現？

a.新課程倡導動力學習，教師要明白自己的角色，是指導者和班級組織者。b.學生才是教學目標所在，自主發展。c.多采用活動的教學法，理論聯系實際。

13．接受式學習和探究式學習各自的優缺點？

接受式學習是指學生通過教師呈現的教學內容來掌握現成知識、形成技能的一種教學形式。接受式學習的主要優點是：首先，它可以使學生在較短的時間內掌握大量的系統的科學文化知識；其次，接受式學習有助于培養學生從書本中獲取知識的能力，這對他們的終身學習是有益的；最后，在教學經費不足的發展中國家或地區的學校，接受式學習要求的教育設施水平較低，因而經濟易行。其缺點是：不利于培養學生的探究精神和創造精神及學會科學的探究方法。

探究式學習是學生通過自己再發現知識形成的步驟，以獲取知識并發展探究性思維的一種教學方式。探究式學習的主要優點是：一旦學生體驗到發現的樂趣，就會大大增強他們對學習的興趣；有利于保證教學中學生的主體作用得到充分發揮，在主動解決問題的過程中，最大限度地促進學生智力的發展；學生掌握了發現的方法和探究的方式，有助于保持記憶并形成遷移能力。其最大的缺點是教學過程費時較多。

14.對藝體課開設學不到知識的認識，如何評價？

這是錯誤的認識，藝體課的開設是體現新課程理念.素質教育中提倡德智體美勞全面發展。藝術是心理輔導的重要手段，對學生的心里健康有著促進作用。

15.將學生分為4組，教學內容在黑板上分小組討論，老師指導，你認為合理嗎？

贊同，從講授法和活動教學法出發，注重系統教授和學生個性思考，在教學原則上，符合主動性原則，更符合新課程的理念。

第五篇：開關電源

開關電源

開關電源

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣闊的發展空間。

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，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。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。

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。

開關電源的三個條件

1、開關：電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態

2、高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻

3、直流：開關電源輸出的是直流而不是交流

開關電源的分類

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，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。以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述。

2.1 DC/DC變換

DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調制方式，ton不變，改變Ts（易產生干擾）。其具體的電路由以下幾類：

（1）Buck電路——降壓斬波器，其輸出平均電壓

U0小于輸入電壓Ui，極性相同。

（2）Boost電路——升壓斬波器，其輸出平均電壓

U0大于輸入電壓Ui，極性相同。

（3）Buck－Boost電路——降壓或升壓斬波器，其

輸出平均電壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸。

（4）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出平均電

壓U0大于或小于輸入電壓Ui，極性相反，電容傳輸。

還有Sepic、Zeta電路。

上述為非隔離型電路，隔離型電路有正激電路、反激電路、半橋電路、全橋電路、推挽電路。

當今軟開關技術使得DC/DC發生了質的飛躍，美國VICOR公司設計制造的多種ECI軟開關DC/DC變換器，其最大輸出功率有300W、600W、800W等，相應的功率密度為(6.2、10、17)W/cm3，效率為（80～90）％。日本NemicLambda公司最新推出的一種采用軟開關技術的高頻開關電源模塊RM系列，其開關頻率為（200～300)kHz，功率密度已達到27W/cm3，采用同步整流器（MOSFET代替肖特基二極管），使整個電路效率提高到90％。

2.2AC/DC變換

AC/DC變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負載的稱為“整流”，功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。AC/DC變換器輸入為50/60Hz的交流電，因必須經整流、濾波，因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的，同時因遇到安全標準（如UL、CCEE等）及EMC指令的限制（如IEC、、FCC、CSA），交流輸入側必須加EMC濾波及使用符合安全標準的元件，這樣就限制AC/DC電源體積的小型化，另外，由于內部的高頻、高壓、大電流開關動作，使得解決EMC電磁兼容問題難度加大，也就對內部高密度安裝電路設計提出了很高的要求，由于同樣的原因，高電壓、大電流開關使得電源工作損耗增大，限制了AC/DC變換器模塊化的進程，因此必須采用電源系統優化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。

AC/DC變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。按電源相數可分為，單相、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。

開關電源的選用

開關電源在輸入抗干擾性能上，由于其自身電路結構的特點（多級串聯），一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過，在輸出電壓穩定度這一技術指標上與線性電源相比具有較大的優勢，其輸出電壓穩定度可達(0.5～1）％。開關電源模塊作為一種電力電子集成器件，在選用中應注意以下幾點：

3.1輸出電流的選擇

因開關電源工作效率高，一般可達到80％以上，故在其輸出電流的選擇上，應準確測量或計算用電設備的最大吸收電流，以使被選用的開關電源具有高的性能價格比，通常輸出計算公式為：

Is=KIf

式中：Is—開關電源的額定輸出電流；

If—用電設備的最大吸收電流；

K—裕量系數，一般取1.5～1.8；

3.2接地

開關電源比線性電源會產生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，開關電源均采取EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源，將其FG端子接大地或接用戶機殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。

3.3保護電路

開關電源在設計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能，故在設計時應首選保護功能齊備的開關電源模塊，并且其保護電路的技術參數應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。

開關電源技術的發展動向

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（MnZn)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必將隨著增大，而采用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現高頻化又可降低噪聲，但部分諧振轉換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術得以實用化。

電力電子技術的不斷創新，使開關電源產業有著廣闊的發展前景。要加快我國開關電源產業的發展速度，就必須走技術創新之路，走出有中國特色的產學研聯合發展之路，為我國國民經濟的高速發展做出貢獻。

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開關電源 測試方法

一． 耐電壓

（HI.POT,ELECTRIC STRENGTH ,DIELECTRIC VOLTAGE WITHSTAND）KV

1.1 定義:于指定的端子間,例如:I/P-O/P,I/P-FG,O/P-FG間,可耐交流之有效值,漏電流一般可容許10毫安,時間1分鐘。

1.2 測試條件：Ta：25攝氏度；RH：室內濕度。

1.3 測試回路：

1.4 說明：

1．4．1 耐壓測試主要為防止電氣破壞，經由輸入串入之高壓，影響使用者安全。

1．4．2 測試時電壓必須由0V開始調升，并于1分鐘內調至最高點。

1．4．2 放電時必須注意測試器之Timer設定，于OFF前將電壓調回 0V。

1．4．3 安規認證測試時，變壓器需另行加測，室內，溫度25攝氏度，RH：95攝氏度，48HR，后測試變壓器初/次級與初級/CORE。

1．4．5生產線測試時間為1秒鐘。

二．紋波噪聲（漣波雜訊電壓）

（Ripple & Noise）%，mv

2．1定義：

直流輸出電壓上重疊之交流電壓成份最大值(P-P)或有效值。

2．2測試條件:

I/P: Nominal

O/P : Full Load

Ta : 25℃

2．3測試回路:

2．4測試波形:

2．5說明:

2．5．1示波器之GND線愈短愈好,測試線得遠離PUS。

2．5．2使用1：1之Probe。

2．5．3 Scope之BW一般設定于20MHz，但是對于目前的網絡產品測試紋波噪聲最好將BW設為最大。

2．5．4 Noise與使用儀器，環境差異極大，因此測試必須表明測試地點。

2．5．5測試紋波噪聲以不超過原規格值 +1%Vo。

三．漏電流（洩漏電流）

（Leakage Current）mA

3．1定義：

輸入一機殼間流通之電流（機殼必須為接大地時）。

3．2測試條件：

I/P：Vin max.×1.06(TUV)/60Hz

Vin max.(UL1012)/60Hz

O/P: No Load/Full Load

Ta: 25 ℃

3.3測試回路：

3．4說明：

3．4．1 L，N均需測。

3．4．2UL1012 R值為1K5。

TUV R值為2K/0。15uF。

3．4．3漏電流規格TUV：3。5mA,UL1012:5mA。

四．溫度測試

（Temperature Test）

4.1定義：

溫度測試指PSU于正常工作下，其零件或Case溫度不得超出其材質規

格或規格定值。

4．2測試條件：

I/P: Nominal

O/P: Full Load

Ta : 25℃

4．3測試方法：

4．3．1將Thermo Coupler(TYPE K)穩固的固定于量測的物體上

（速干、Tape或焊接方式）。

4．3．2 Thermo Coupler于末端絞三圈后焊成一球狀測試。

4．3．3我們一般用點溫計測量。

4．4測試零件：

熱源及易受熱源影響部分

例如：輸入端子、Fuse、輸入電容、輸入電感、濾波電容、橋整、熱

敏、突波吸收器、輸出電容、輸出電容、輸出電感、變壓器、鐵芯、繞線、散熱片、大功率半導體、Case、熱源零件下之P.C.B.……。

4．5零件溫度限制：

4．5．1零件上有標示溫度者，以標示之溫度為基準。

4．5．2其他未標示溫度之零件，溫度不超過P.C.B.之耐溫。

4．5．3電感顯示個別申請安規者，溫升限制65℃Max(UL1012),75℃

Max(TUV)。

五．輸入電壓調節率

（Line Regulation）, %

5．1定義：

輸入電壓在額定范圍內變化時，輸出電壓之變化率。

Vmax-Vnor

Line Regulation(+)=------------------

Vnor

Vnor-Vmin

Line Regulation(-)=------------------

Vnor

Vmax-Vmin

Line Regulation=----------------

Vnor

Vnor:輸入電壓為常態值，輸出為滿載時之輸出電壓。

Vmax:輸入電壓變化時之最高輸出電壓。

Vmin:輸入電壓變化時之最低輸出電壓。

5．2測試條件：

I/P：Min./Nominal/Max

O/P:Full Load

Ta:25℃

5.3測試回路：

5．4說明：

Line Regulation 亦可直接Vmax-Vnor與Vmin-Vnor之±最大

值以mV表示，再配合Tolerance%表示。

六．負載調節率

（Load Regulation）%

5．1定義：

輸出電流于額定范圍內變化（靜態）時，輸出電壓之變化率。

|Vminl-Vcent|

Line Regulation(+)=------------------×100%

Vcent

|Vcent-VfL|

Line Regulation(-)=------------------×100%

Vcent

|VminL-VfL|

Line Regulation(%)=----------------×100%

Vcent

VmilL:最小負載時之輸出電壓

VfL:滿載時之輸出電壓

Vcent:半載時之輸出電壓

6．2測試條件：

I/P：Nominal

O/P:Min./Half/Full Load

Ta:25℃

6.3測試回路：

6．4Load Regulation亦可直接Vmin.L-Vcent與Vcent-Vmax.之±最大

值以mV表示，再配合Tolerance%表示。