文/謝啟少

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展，為開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。同時，開關(guān)電源技術(shù)的快速發(fā)展，也使得各類開關(guān)元件在不同領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。目前，對于開關(guān)電源技術(shù)而言，高頻化、數(shù)字化已經(jīng)成為開關(guān)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。因此，為了進一步促進開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，還需要有關(guān)科研人員加大對開關(guān)電源的發(fā)展及其技術(shù)加大研究力度，對提升我國開關(guān)電源技術(shù)的應(yīng)用水平有著至關(guān)重要的意義。

1 開關(guān)電源的工作原理

開關(guān)電源的工作原理如圖1所示，從圖中可以看出，在220V 交流電壓（AC）輸入后，由于開關(guān)電源的電子元件無法在此電壓條件下運行，所以需要在高頻開關(guān)技術(shù)的幫助下，對220V 端電壓進行轉(zhuǎn)換，從而為電子設(shè)備的工作提供穩(wěn)定的工作電壓。另外，微型化已經(jīng)成為變壓器今后發(fā)展的主要方向，所以為了盡量縮減變壓器的體積與重量，則必須要通過提升工作頻率的方式來盡可能的提高電源功率密度，確保在微小體系情況下，開關(guān)電源仍然可以處于穩(wěn)定工作的狀態(tài)。對于開關(guān)電源而言，其電源效率如果可維持在70%～90%之間，便可讓開關(guān)電源處于正常工作的狀態(tài)，并且脈沖寬度與電源效率的穩(wěn)定程度有著直接聯(lián)系，所以可根據(jù)實際情況來對脈沖寬度予以有針對性的調(diào)整，以此來提高電源效率的穩(wěn)定性。

2 開關(guān)電源關(guān)鍵技術(shù)

2.1 智能技術(shù)

對于開關(guān)電源的通訊系統(tǒng)而言，不管是國內(nèi)還是國外，均采用集中監(jiān)控分散供電的方式來保證通訊系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作。通過實施集中監(jiān)控分散供電的方式，不僅可以進一步降低電纜供電的損耗，同時也可有效的避免故障事故的發(fā)生，存在極高的使用可靠性。然而，集中監(jiān)控分散供電方式同樣也存在一些缺點，例如，存在較大的日常維護難度。因此，為了降低系統(tǒng)的日常維護難度，相關(guān)人員研究出了智能化技術(shù)來進行智能看護，除了可以將集中監(jiān)控分散式供電的優(yōu)勢發(fā)揮出來外，還可為其予以更有效的日常維護，確保集中監(jiān)控分散供電可以高質(zhì)量的實施。智能化技術(shù)的出現(xiàn)，除了可以為開關(guān)電源帶來顯著的經(jīng)濟效益外，其同樣也成為了今后開關(guān)電源的關(guān)鍵發(fā)展方向。

2.2 功率因數(shù)校正技術(shù)

開關(guān)電源輸入端的功率可通過功率因數(shù)校正技術(shù)予以一定程度的提升，并且也可顯著降低開關(guān)電源的能耗，同時也有助于降低電網(wǎng)遭受污染的概率。另外，隨著開關(guān)電源技術(shù)的快速發(fā)展，使得其廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，但是隨著越來越多的開關(guān)電源投入使用，其也會對電網(wǎng)環(huán)境造成一定程度的污染。因此，通過使用功率因數(shù)校正技術(shù)，電網(wǎng)污染程度可以得到進一步的降低，對促進開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展也可起到積極的作用。

2.3 高頻開關(guān)技術(shù)

對于高頻開關(guān)技術(shù)來說，其可在一定程度上提高電源開關(guān)的頻率，以此來起到降低開關(guān)電源體積以及重量的作用。高頻開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用原理是當開關(guān)電源的頻率增加后，變壓器和濾波電容器的容量便會持續(xù)減小，從而使得開關(guān)電源的重量和體積也因此隨之減小。但是，高頻開關(guān)技術(shù)同樣也存在顯著的缺點，比如，頻率的提高也會增加開關(guān)以及開關(guān)內(nèi)元器件的損耗，同時也會引發(fā)電磁干擾問題的出現(xiàn)。因此，高頻開關(guān)技術(shù)存在一定的兩面性。

2.4 軟開關(guān)技術(shù)

軟開關(guān)技術(shù)存在多種類型，即：軟開關(guān)技術(shù)與零電壓，零電流轉(zhuǎn)換技術(shù)。隨著軟開關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)，其可有效的解決高頻開關(guān)技術(shù)中存在較高頻率而導致電網(wǎng)環(huán)境受到污染的問題。因此，對于開關(guān)電源技術(shù)而言，軟開關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為開關(guān)電源技術(shù)今后發(fā)展的重要一環(huán)。

3 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，為了適應(yīng)我國社會的快速發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展也應(yīng)與時代的發(fā)展相適應(yīng)，下面將對開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展趨勢予以詳盡闡述。

3.1 高頻化技術(shù)的發(fā)展

目前，社會的快速發(fā)展無疑也對開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展提出了新的要求?，F(xiàn)階段，開關(guān)變換器的開關(guān)頻率已經(jīng)比以往有著較大程度的提高。與此同時，隨著頻率的日益提高，開關(guān)變換器的體積也處于不斷減少的態(tài)勢之中，所以也為開關(guān)電源技術(shù)的不斷完善提供了機遇。然而，高頻化開關(guān)電源技術(shù)的出現(xiàn)，無疑也會加速開關(guān)內(nèi)部元器件的損耗程度，并且也會引發(fā)一系列問題的出現(xiàn)。

3.2 數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展

圖1：開關(guān)電源原理方框圖

對于傳統(tǒng)開關(guān)電源而言，模擬信號對控制部分的工作起到引導作用?，F(xiàn)階段，數(shù)字化控制已經(jīng)是絕大部分設(shè)備所采用的控制方式，而開關(guān)電源同樣也是數(shù)字化技術(shù)今后應(yīng)用的主要領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，數(shù)字化電源技術(shù)的研究已經(jīng)成為科研人員公關(guān)的主要方向，并且也收獲到了很多的科研成果，這無疑對推動開關(guān)電源數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的推動作用。

3.3 低輸出電壓技術(shù)的發(fā)展

眾所周知，半導體在開關(guān)電源中有著極為重要的作用，并且半導體技術(shù)的發(fā)展程度，將直接對開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展起到積極的作用?，F(xiàn)階段，對于微型處理器以及便攜電子設(shè)備而言，其工作電壓的穩(wěn)定程度對于設(shè)備的使用方面有著關(guān)鍵作用，所以要求今后半導體裝置變換器可以用更低的電壓來確保微型處理器以及電子設(shè)備可以得到高質(zhì)量的工作，同時也為開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展再一次明確了方向。

3.4 模塊化技術(shù)的發(fā)展

這里的模塊化技術(shù)，可以分為兩個方面去解讀，一方面是功率器件，另一個方面是電源單元。通過模塊化技術(shù)，可以極大的減少開關(guān)電源的體積，但為了在不損失電源系統(tǒng)的可靠性的情況下，需要整合所有的硬件，以芯片的形式模塊化安裝到一個單元中去。

4 結(jié)語

由此可見，對于開關(guān)電源技術(shù)而言，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展，為開關(guān)電源技術(shù)的不斷優(yōu)化以及完善奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時也使得各類開關(guān)電源技術(shù)得到了發(fā)展以及涌現(xiàn)的機遇。因此，為了進一步促進開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)科研人員還應(yīng)加大開關(guān)電源技術(shù)的研發(fā)力度，對促進我國開關(guān)電源技術(shù)應(yīng)用水平的提升有著重要意義。