目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。而高頻化則是開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)輕、小、薄的技術(shù)關(guān)鍵，隨著開關(guān)電源應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，特別是在計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備上，高頻開關(guān)電源的應(yīng)用引起了行業(yè)人士的廣泛關(guān)注。

　　隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入80年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。與傳統(tǒng)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(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。高頻化是開關(guān)電源的發(fā)展方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。

開關(guān)電源發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著電子產(chǎn)品輕、薄、小的發(fā)展趨勢(shì)，要求電子元件體積更小，耗能更低。開關(guān)電源作為電子設(shè)備中不可或缺的組成部分也在不斷的改進(jìn)。高效率、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化，成了開關(guān)電源的發(fā)展方向。

　　高效率。為了使開關(guān)電源輕、小、薄，高頻化（開關(guān)頻率達(dá)兆赫級(jí)）是必然發(fā)展趨勢(shì)。而高頻化又必然使傳統(tǒng)的PWM開關(guān)（屬硬開關(guān)）功耗加大，效率降低，噪聲也提高了，達(dá)不到高頻、高效的預(yù)期效益，因此實(shí)現(xiàn)零電壓導(dǎo)通、本電流關(guān)斷的軟開關(guān)技術(shù)將成為開關(guān)電源產(chǎn)品未來的主流。采用軟開關(guān)技術(shù)可使效率達(dá)到85～88%。

　　高可靠。開關(guān)電源比連續(xù)工作電源使用的元器件多數(shù)十倍，因此降低了可靠性。從壽命角度出發(fā)，電解電容、光耦合器及排風(fēng)扇等器件的壽命決定著電源的壽命。追求壽命的延長要從設(shè)計(jì)方面著眼，而不是從使用方面著想。美國一公司通過降低給溫、減少器件的電應(yīng)力、降低運(yùn)行電流等措施使其DC／DC開關(guān)電源系列產(chǎn)品的可靠性大大提高，產(chǎn)品的MTBF高達(dá)100萬小時(shí)以上。

　　模塊化。無論是AC／DC或是DC／DC或是變換器都是朝模塊化方向發(fā)展。其特點(diǎn)是：可以用模塊電源組成分布式電源系統(tǒng)；可以設(shè)計(jì)成N＋1冗余電源系統(tǒng)，從而提高可行性；可以做成插入式，實(shí)現(xiàn)熱更換，從而在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)能高速更換模塊插件；多臺(tái)模并聯(lián)可實(shí)現(xiàn)大功率電源系統(tǒng)。此外，還可以在電源系統(tǒng)建成后，根據(jù)發(fā)展需要不斷擴(kuò)充容量。

　　低噪聲。開關(guān)電源的又一缺點(diǎn)是噪聲大，單純追求高頻化，噪聲也隨之增大，采用部分諧振轉(zhuǎn)換回路技術(shù)，在原理上既可以高頻化，又可以低噪聲。但諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)也有其難點(diǎn)，如很難準(zhǔn)確地控制開關(guān)頻率、諧振時(shí)增大了器件負(fù)荷、場(chǎng)效應(yīng)管的寄生電容易引起短路損耗、元件熱應(yīng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)管等問題難以解決。

　　抗電磁干擾（EMI）。當(dāng)開關(guān)電源在高頻下開關(guān)時(shí)，其噪聲通過電源線產(chǎn)生對(duì)其它電子設(shè)備的干擾，世界各國已有抗EMI的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，如美國的FCC、德國的VDE等，研究開發(fā)抗EMI的開關(guān)電源日益顯行生要。

高頻化，開關(guān)電源發(fā)展的方向

　　開關(guān)電源成為現(xiàn)代電子設(shè)備中不可缺少的部分，要實(shí)現(xiàn)高效率、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化的發(fā)展，高頻化是關(guān)鍵技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的高頻化涉及到開關(guān)的損耗和電子兼容性以及材料性能等各方面的技術(shù)要求，目前在這些方面生產(chǎn)和應(yīng)用控制并不是十分成熟。

　　因此對(duì)于開關(guān)電源的高頻化發(fā)展，業(yè)內(nèi)存在不同的聲音。有的認(rèn)為開關(guān)電源高頻化是發(fā)展的方向，也有的認(rèn)為這一說法還需要商榷，更多的則認(rèn)為開關(guān)電源高頻化的程度應(yīng)該根據(jù)電源種類而定。本刊記者就此采訪了業(yè)內(nèi)相關(guān)人士，收集了行業(yè)內(nèi)不同的說法。

　　1、肯定 ：開關(guān)電源高頻化不會(huì)受阻

　　康舒電子（東莞）有限公司研發(fā)部羅斌認(rèn)為，高頻開關(guān)電源盡管目前還存在一些缺陷，但這不能阻礙開關(guān)電源高頻化發(fā)展。

　　高頻化是高頻開關(guān)電源的發(fā)展方向并不會(huì)因?yàn)楦哳l開關(guān)電源的“損耗大、材料性能要求高”等相關(guān)問題而受到阻礙。相反，這些相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)應(yīng)該加快發(fā)展，適應(yīng)開關(guān)電源高頻化的要求。特別是模塊電源的發(fā)展要求電路的集成化程度越來越高，電子產(chǎn)品輕、薄、小的發(fā)展趨勢(shì)要求電子元件在體積上必須壓縮、小型化。開關(guān)電源高頻化就是順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)要求，特別是在PC電源、筆記本電腦、通信產(chǎn)品、手機(jī)等電子產(chǎn)品開關(guān)電源是必不可少的。

　　2、慎重 ：開關(guān)電源高頻化應(yīng)根據(jù)實(shí)際而定

　　山東山大華天科技股份有限公司技術(shù)部李建明在接受記者采訪時(shí)說，開關(guān)電源高頻化不是目的，只是過程。

　　開關(guān)電源高頻化要求增大相應(yīng)的電容量，由于高頻率轉(zhuǎn)換給元件帶來的損耗大，所以要求相關(guān)配套的器件生產(chǎn)設(shè)計(jì)要跟上，例如漆料、隔離技術(shù)等。開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)高頻化實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電路的零電壓，提高了電子產(chǎn)品的使用性能，但高頻化只是開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的要求和過程，而不是目的，相關(guān)的技術(shù)還存在一定的缺陷，不能盲目的追求高頻化。

　　目前高頻開關(guān)電源主要有這樣一些缺陷：隔離困難，反應(yīng)慢，損耗大，抗沖擊性差等。另外在我國對(duì)于高頻開關(guān)電源的科研工作大多限于高校，產(chǎn)、學(xué)、研脫節(jié)比較明顯。

　　高頻電源的開發(fā)應(yīng)用從上個(gè)世紀(jì)70年代就已開始，目前我國的生產(chǎn)廠家很多，并且有一定的規(guī)模。主要集中在珠三角地區(qū)。但進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的單位主要在南航、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)等部分高校，而國內(nèi)廠家投入技術(shù)研究的基本沒有。行業(yè)呼吁的“產(chǎn)、學(xué)、研一體化”在這一塊脫了節(jié)。

　　另外高頻開關(guān)電源的應(yīng)用還受到成本的制約。

　　高頻開關(guān)電源主目前主要應(yīng)用在大功率電器電路中，大部分功率小的或者小型電子產(chǎn)品，還是用硬開關(guān)，一方面考慮技術(shù)因素，小功率電器沒有必要使用高頻開關(guān)電源，另外在成本上差距也很大�？梢蕴峁┫嗟榷�次電源的開關(guān)產(chǎn)品，硬開關(guān)價(jià)格在1—2元/個(gè)，而應(yīng)用高頻開關(guān)電源的軟開關(guān)價(jià)格要20元/個(gè)左右。

　　武漢普天通信設(shè)備集團(tuán)有限公司技術(shù)中心主任鄭曉敏則認(rèn)為，不能為了高頻化而高頻化。

　　開關(guān)電源高頻化是技術(shù)手段而不是目的，開關(guān)電源高頻化的程度應(yīng)該根據(jù)客戶的需求來定�！案哳l化是開關(guān)電源的發(fā)展方向”和，這個(gè)說法還需要商榷，因?yàn)轭l率拔高后電子兼容性能否達(dá)到要求，還涉及到材料科學(xué)方面，在國內(nèi)能做到的只有幾百K，還沒有超過500K的。

　　另外，開關(guān)電源高頻化采用也應(yīng)該根據(jù)電源種類是否需要來定的，比如在工業(yè)控制設(shè)備中，對(duì)電子元件的體積沒有要求，電路設(shè)計(jì)也不一定要用到開關(guān)電源，就沒有必要增加開關(guān)電源。

　　盡管對(duì)開關(guān)電源的高頻化發(fā)展存在不同的觀點(diǎn)，但開關(guān)電源高頻化已是不爭(zhēng)的事實(shí)和趨勢(shì)，在目前國內(nèi)技術(shù)尚未達(dá)到成熟的水平，發(fā)展的過程也會(huì)有各種困難。困難一方面是國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)不成熟，另外近年國外企業(yè)紛紛到我國沿海地區(qū)投資建廠，給我國企業(yè)帶來了更大的壓力。壓力和困難是客觀所在，但我們也應(yīng)該看到在競(jìng)爭(zhēng)中國內(nèi)企業(yè)同樣也有自身的優(yōu)勢(shì)。

　　羅斌 ：國內(nèi)企業(yè)問題大于優(yōu)勢(shì)

　　國內(nèi)企業(yè)最大的優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格。但與國外企業(yè)相比主要有兩方面的不足，一是設(shè)計(jì)品質(zhì)，即產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性與國際水平還有一定差距。這并不是國內(nèi)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)不行，而是思想考慮不周全，同樣的設(shè)計(jì)思路，中國人外國人都可以做到，但最后出來的產(chǎn)品優(yōu)良率卻不一樣，有到過國外參觀的行業(yè)人士大多會(huì)感觸國外工程師設(shè)計(jì)和制作的細(xì)致精良。

　　另一方面是業(yè)務(wù)接待能力，即客源關(guān)系的維護(hù)。在珠三角地區(qū)很多臺(tái)資企業(yè)，歐美企業(yè)跟這些臺(tái)資企業(yè)關(guān)系都比較密切，一方面是由于產(chǎn)品質(zhì)量，另外一方面是由于臺(tái)資企業(yè)對(duì)歐美企業(yè)的需求信息掌握比較全面及時(shí)，而且提供樣品時(shí)間較迅速。

　　李建明：開關(guān)電源的生產(chǎn)自動(dòng)化程度還很差

　　開關(guān)電源行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。開關(guān)電源的應(yīng)用量不斷擴(kuò)大，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家眾多，利潤空間穩(wěn)定，近段時(shí)間的原材料價(jià)格上漲對(duì)開關(guān)電源行業(yè)造成的影響不大，特邊是高頻開關(guān)電源的金屬用料很少。

　　生產(chǎn)自動(dòng)化程度差。開關(guān)電源制造屬于人工勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)，大部分生產(chǎn)流程都是人工操作，相對(duì)于信息產(chǎn)業(yè)中的其他行業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度還比較低。

　　與國外企業(yè)相比輸在工藝。國內(nèi)開關(guān)電源企業(yè)在規(guī)模和產(chǎn)值方面與國外企業(yè)相比水平相當(dāng)。也掌握了一些獨(dú)立的技術(shù)工藝，但主要是在小型器件產(chǎn)品上。但在大型器件芯片技術(shù)上還依靠國外技術(shù)，在珠三角地區(qū)盡管有大批的臺(tái)資和日資企業(yè)建立了生產(chǎn)線，但主要芯片技術(shù)還是外資控制。在未來的競(jìng)爭(zhēng)中，獨(dú)立工藝技術(shù)是國內(nèi)企業(yè)掌握和擴(kuò)展市場(chǎng)的關(guān)鍵。

　　在采訪中業(yè)內(nèi)人士一直認(rèn)為價(jià)格因素對(duì)開關(guān)電源的，特別是高頻開關(guān)電源生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

　　雷興華（艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司預(yù)研部）：價(jià)格是開關(guān)電源行業(yè)一個(gè)很重要的因素。

　　價(jià)格是國內(nèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。有行業(yè)人士認(rèn)為，在中國開關(guān)電源行業(yè)，價(jià)格將最終決定企業(yè)的生存狀態(tài)。目前國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品品質(zhì)和技術(shù)上還不能和國外企業(yè)想媲美，但由于中國廉價(jià)的勞動(dòng)力和原材料，中國的產(chǎn)品價(jià)格上占有十分大的優(yōu)勢(shì)。

　　同時(shí)，價(jià)格與品質(zhì)又是一對(duì)矛盾體。開關(guān)電源行業(yè)的市場(chǎng)前景十分廣闊，同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)也非常激烈，價(jià)格戰(zhàn)幾乎成了企業(yè)生存的法寶。價(jià)格不斷降低的背后必然有產(chǎn)品質(zhì)量下降的副效應(yīng)。一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，10年前，買一臺(tái)進(jìn)口的彩電，可以用上5、6年，甚至上10 年都不會(huì)有太大的問題，但是現(xiàn)在的彩電，盡管是功能多了，外觀漂亮了，但是用到一年兩年，各種大小毛病就出來了。企業(yè)以價(jià)格戰(zhàn)為發(fā)展策略必須考慮到成本問題，在相同的技術(shù)下，降低成本，在材料的選擇和技術(shù)加工上就會(huì)有所節(jié)約。在大量消費(fèi)電子產(chǎn)品投訴案例中，很大一部分產(chǎn)品質(zhì)量不合格就是由于廠家偷工減料造成的。因此企業(yè)在價(jià)格生存戰(zhàn)中，最終決定企業(yè)生死存亡的還是產(chǎn)品質(zhì)量。

　　國內(nèi)一些整機(jī)企業(yè)，例如七喜電腦股份有限公司、上海貝特電子有限公司等，產(chǎn)品應(yīng)用開關(guān)電源都比較多，部分自己生產(chǎn)同時(shí)也在市場(chǎng)采購。他們選擇的標(biāo)準(zhǔn)主要是從產(chǎn)品的性能需要上考慮選擇什么樣的開關(guān)電源，采購人員表示，在質(zhì)量測(cè)試符合標(biāo)準(zhǔn)后，基本上會(huì)選擇國內(nèi)的產(chǎn)品，因?yàn)橥�等質(zhì)量的產(chǎn)品國外的價(jià)格要高出很多。

　　國內(nèi)企業(yè)在如何保持價(jià)格優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力？雷興華認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)與國外合作，提升服務(wù)理念。

　　國內(nèi)企業(yè)與外資企業(yè)相比，普遍存在服務(wù)意識(shí)不強(qiáng)，不注重客源關(guān)系維系的現(xiàn)象。甚至有些小企業(yè)過于追求經(jīng)濟(jì)效益，而忽略了企業(yè)的相關(guān)服務(wù)，例如產(chǎn)品質(zhì)量保證和售后服務(wù)、企業(yè)應(yīng)該承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任等。這樣的結(jié)果最終必然是企業(yè)客戶投訴越來越多，最后被市場(chǎng)淘汰。這其中的有多方面的原因，有歷史發(fā)展的積留，有環(huán)境的影響。由于長期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影響，行業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)，形成了國內(nèi)企業(yè)中市場(chǎng)意識(shí)和服務(wù)意識(shí)普遍比較淡泊的“中國特色”。另外從業(yè)人員職員素質(zhì)也是一方面。解決這個(gè)問題一個(gè)有效的辦法就是加強(qiáng)國外一些資訊或者培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的合作，公司應(yīng)該定期組織員工進(jìn)行業(yè)務(wù)和服務(wù)方面的培訓(xùn)，提高服務(wù)水平。

競(jìng)爭(zhēng)激烈，前景廣闊

　　電盛蘭達(dá)(Densei-Lambda)日前在北京宣布推出第五代開關(guān)電源產(chǎn)品，以滿足業(yè)界對(duì)環(huán)保(符合歐盟RoHS指令)、小型化、高效化開關(guān)電源產(chǎn)品的需求。會(huì)上，Densei-Lambda推出了4個(gè)系列電源新產(chǎn)品、新機(jī)型。包括兩款第五代新產(chǎn)品——AC/DC標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)電源HWS系列和CC-E系列DC/DC轉(zhuǎn)換器；業(yè)界首次以1U尺寸實(shí)現(xiàn)1,500W功率的小型大容量CVCC可變電源Genesys系列；以及強(qiáng)調(diào)性價(jià)比的AC/DC封裝型電源SWS系列。

　　開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)除了不斷有新產(chǎn)品推出外，產(chǎn)業(yè)也正在發(fā)生整合，并購頻繁發(fā)生，Densei-Lambda也涉及其中。2004年，C&D Technologies先后收購了Celab、Datel和Celestica電源系統(tǒng)三家公司。2005年，TDK宣布以2.35億美元收購英國Invensys plc旗下的Lambda電源公司，包括Lambda USA、Lambda Europe、Densei-Lambda KK以及其他幾個(gè)實(shí)體。隨后，Densei-Lambda又宣布將Lambda USA和Lambda Europe整合至旗下，Densei-Lambda成為TDK的子公司。不久前，TDK和Densei-Lambda宣布，2006年4月1日以后，電源產(chǎn)品啟用統(tǒng)一品牌TDK-Lambda，涵蓋AC/DC開關(guān)電源、DC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/AC逆變器和電源模塊等產(chǎn)品，雙方將共同進(jìn)行推廣和銷售。

　　開關(guān)電源行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈可見一斑，同時(shí)我們也應(yīng)看到市場(chǎng)的前景同樣令人樂觀。

　　這幾年，隨著通信行業(yè)的發(fā)展，以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源，僅國內(nèi)就有20多億人民幣的市場(chǎng)需求，吸引了國內(nèi)外一大批科技人員對(duì)其進(jìn)行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨，因此，同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內(nèi)市場(chǎng)正在啟動(dòng)，并將很快發(fā)展起來。隨著新型電力電子器件和適于更高開關(guān)頻率的電路拓?fù)涞牟粩喑霈F(xiàn)，為了極大發(fā)揮各種功率器件的特性，使器件性能對(duì)開關(guān)電源性能的影響減至最小，新型的電源電路拓?fù)浜托滦偷目刂萍夹g(shù)，可使功率開關(guān)工作在零電壓或零電流狀態(tài)，從而可大大的提高工作頻率，提高開關(guān)電源工作效率，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的開關(guān)電源。

　　總之，電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代，還會(huì)開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、高效率、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化等的實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟，實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。 （文章作者： 江河）