高频开关电源的诞生过程的介绍

　　在1.2节中已说明20世纪60年代大量应用的线性调节器式直流稳压电源，由于它存在着以下诸多的缺点，如体积重量大，很难实现小型化、损 耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压，很难在输出大于5A的场合应用等，已开始被开关调节器式直 流稳压电源所取代。1964年，日本NEO杂志发表了两篇具有指导性的文章：一篇为“用高频技术使AC变DC电源小型化”；另一篇为“脉冲调制用 于电源小型化”。这两篇文章指明了开关调节器式直流稳压电源小型化的研究方向，即一是高频化，二是采用脉冲宽度调制技术。经过将近10 年的研究、开发取得了良好的结果。1973年，美国摩托罗拉公司发表了一篇题为“触发起20 kHz的革命”的文章，从此在世界范围内就掀起了 高频开关电源的开发热潮，并将DC/DC转换器作为开关调节器用于开关电源，使电源的功率密度由1～4 W/in3增加到40～50W/in3。首先被采用 的是Buck转换器。到20世纪80年代中期，Buck、Boost和Buck￣Boost转换器也应用到开关电源中。20世纪70年代中期，美国加州理工学院研制 出一种新型开关转换器，称为Cuk转换器（是以发明人S1obodan Cuk的姓来命名的）。Cuk转换器与Buck-Boost转换器互为对偶，也是一种升降压 转换器。20世纪80年代中期以后逐渐被应用到开关电源中。1976年，美国P。W，Clarke研制出一种有变压器的“原边电感式转换器”（Primary  Inductance Converter）简称PIC，获得专利，并且也应用到开关电源中。1977年，Bell实验室在PIC的基础上，研制出有变压器的“单端原边电 感式转换器”（Single-Ended Primary Inductance Converter），简称（有变压器的）SEPIC电路，这是一种新的DC/DC单端PWM开关转换器，其对 偶电路称为Dual SEPIC，或Zeta转换器。到1989年，人们将SEPIC和Zeta也应用到了开关电源中，使开关电源所采用的DC/DC转换器，增加到6种 。到目前为止，通过DC/DC转换器的演化与级联，开关电源所采用的DC/DC转换器已经增加到了14种。用这14种DC/DC转换器作为开关电源的主要 组成部分，就可以设计出使用于不同场所、满是于不同性能要求和用途的、高性能、高功率密度的各种功率的开关电源。