开关电源是一门综合性很强的学科，是微电子学、电力电子学、电磁学和热力学交织起来的庞大体系。从某种意义上说，开关电源的发展史，也是一部电力电子的发展史。

开关电源的几个里程碑：

20世纪50年代初，开关电源的设计思想萌发，开关电源的器件继而诞生。中期，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载卫星火箭开发开关电源。

60年代末，巨型晶体管GTR开始问世，奠定了开关电源主导的地位，确立了开关电源的基本结构。

70年代，MOSFET的诞生和应用，又进一步提高了开关电源的工作频率，缩小了开关电源的体积。

80年代，IGBT将开关电源适用的领域从中小功率推向大功率。同时，计算机行业全面实现开关电源化，率先完成了电源升级换代。

90年代，开关电源在电子、电器设备、家电领域得到广泛的应用，开关电源技术进入了高速发展时期。同时让开关电源的高频电磁干扰和效率问题引起重视，软开关电源拓扑结构产生和应用。

开关电源意义：

电子设备的小型化和低成本化促使电源以小型化，高效化方向发展，传统的晶体管串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种电源技术比较成熟，并且已经有大量集成化的线性稳压电源模块，具有稳定性好、可靠性高、输出电压精度高、纹波小等优点。不足之处在于，线性电源通常采用的体积大且笨重的工频变压器和体积和重量都比较大的滤波器。由于其调整管工作在线性放大状态，为了保证输出电压稳定，其集电极和发射极之间必须承受较大的电压，因此，在调制管上要消耗大量功率，电源效率较低，同时调制管也需要一个体积很大的散热器，因此其很难满足现代电子设备发展要求。而开关电源，正是为了解决这些问题而提出，并且在近半个多世纪的发展过程中，逐步取代了线性电源，并广泛应用于电子和电气设备中。

开关电源采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关管脉冲信号的占空比输出可调的直流电压。与线性电源不同，开关器件工作于饱和区和截止区，饱和导通时，开关管两端压降为0，截止时，开关管上电流为0，所以其功耗很小，效率可以高达70%~98%。而且电网电压输入开关电源，经过整流滤波，开关管调整，滤波输出，在这些过程中不需要变压器，当开关频率提高时，滤波电容，电感的值较小，因此开关电源具有很明显的优势。文献综述

1。2  开关电源的发展方向

在理论技术和实际应用推动下，开关电源技术得到了迅速发展。随着不断发展的工业技术和不断提高的工艺要求，推动开关电源技术向新方向发展，具体概括如下：

(1)  小型化、轻量化和高频化

随着电子设备和电力装置地不断改进，使开关电源的体积和重量都向着小型化和轻量化发展。由于开关电源体积和重量主要由电容、电感、变压器等储能元件和磁性元件和散热器决定，因此，要减小它们的体积才能实现开关电源的小型化和轻量化。由于储能元件体积与开的关频率成反比，可以通过提高开关频率来减小储能元件的体积。同时变压器体积与磁导率成反比，因此可以采用磁导率较高的新型磁性材料，如超微晶磁心，以减小变压器的体积和重量。同时也减小开关损耗，也可以散热器的体积减小。

(2)  高效性和高可靠性

当今能源问题日益严重，国家提倡绿色能源和节能。为了降低能源损耗和提高经济效益，促使了开关电源朝着高效性并且高可靠性方向发展。开关电源的损耗主要来源于开关损耗，所以，可以利用软开关技术或提高开关管工艺（减小压降和阻值）来减小开关电源的损耗，从而提高开关电源效率。开关电源的可靠性决定了电子装置和电力设备的安全性，因此，开关电源的可靠性非常重要。开关电源主电路结构简单，使用的器件较少，而且功率半导体器件随着技术和工艺不断地提高，可靠性和使用寿命都有所增强，与此同时，控制技术也不断更新，改善了开关电源的动态和稳态性能，提高了整机的安全性与可靠性。