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2019-09-05
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如何正确判断通信开关电源的优劣
通信开关电源技术在 20 世纪 80 年代引入我国，如今已广泛应用于通信领
域。由于通信开关电源的性能直接影响着通信系统的可靠性，因此正确判别通
信电源的优劣也就显得尤为重要。仅从电源的输入、输出特性指标来衡量开关
电源的优劣，显然是不够的，还应该从下列几方面着手。
一、功率器件
通信开关电源技术属于电力电子技术，它运用功率变换器进行电能变换，
因而从功率器件的类型上很容易推断出产品大致的研发年代。我们知道，大功
率硅整流管和晶闸管出现于 20 世纪 60 年代；大功率逆变用的晶闸管、巨型功
率晶体管（GTR）和门极可关断晶闸管（GTO）的生产年代在 20 世纪 70 年代；
功率场效应管（MOSFET）出现于 20 世纪 80 年代；绝缘栅双极晶体管
（IGBT）则是出现于 20 世纪 90 年代的器件。这里需要说明的是，功率场效
应管由于单极性多子导电，显著地减小了开关时间，所以很容易地达到 1MHz
的开关工作频率。但是功率场效应管要提高器件阻断电压必须加宽器件的漂移
区，结果使器件内阻迅速增大，器件的通态压降增高，通态损耗增大。绝缘栅
极双极晶体管在结构上类似于功率场效应管，其不同点在于绝缘栅极双极晶体
管是在 N 沟道功率场效应管的 N＋基板（漏极）上增加了一个 P＋基板（绝缘
栅极双极晶体管的集电极），这一点改进就使得绝缘栅极双极晶体管具有一系
列的突出优点：正向偏置，输入阻抗高，导通电阻低，耐压高，安全工作区大
以及开关速度高等。 看功率器件的封装也能简单判别通信电源的优劣。管
芯直接焊接在基板上，可以提高散热效率，降低寄生电感、电容和热阻。不是
直接焊接在基板上的产品，就比较差了。
二、电路原理
1． 要看它采用硬开关技术还是软开关技术。由 LC 无源元件和快恢复二极
管组成的各种无耗缓冲电路，改变了开关管的开关过渡过程，使开关电压、电
流的改变不是突变的（即硬开关）而是缓变的（即软开关），从而显著地减小
了功率器件的开关损耗，提高系统的开关频率，降低变换器的体积和重量，减
少系统的输出纹波，并且可以克服变换电路对寄生分布参数的敏感性，降低系
统的开关噪音，展宽系统的频带，改善系统的动态性能。
2．要看它采用变频控制（PFM）还是恒频控制（PWM）。恒频控制（又
称相移控制）方式要优于变频控制方式。相移控制的全桥变换电路，综合恒频
控制技术和软开关技术的优点，在大范围内实现恒频控制，实现输出电压或电
流的大范围无级调节，在功率器件换流瞬间，实现零电压开关换流。
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