随着电子集成化的发展,器材设备的小型化趋势越来越明显,电源也是如此。 高功率密度、小型化、薄型化、芯片化一直是电源技能发展的方向。 那么,电源的小型化主要取决于哪些因素?

1 .动作频率
进步开关电源的工作频率―高频功率半导体装置:工作频率的进步提高了功率密度。 对于相同指标,随着电路的操作频率升高并且要求更高频率的功率管理,电路可以显着减少输出电感和平滑电容器(即电感和电容器)的体积,并且可以改善整个电路的体积和组分。 然而,需要注意的是,随着开关频率的进步,开关元件和无源元件的损耗也增加,还会产生高频寄生参数和高频EMI等新问题。
在以往的开关电源中,变压器的体积占整体电源体积的大半,但实际工作频率的提高对于减小变压器的体积非常显着。
2 .选择新的变压器
随着技术技能的进步,为了进一步缩小变压器的体积,可以选择平面变压器和压电变压器,使高频功率变换器变得轻、小、薄、高输出密度。 成功开发了平面磁芯,完成了平坦化变压器的设计。 平面变压器要求铁心、绕组为平面结构,故选择多层PCB绕组。 平面变压器的特点是高频、低造型、高度小、工作频率高。 压电变压器利用压电陶瓷材料特有的“电压-振动”切换和“振动-电压”切换性质传输能量,其等效电路类似于串联并联谐振电路,是电力切换领域的研究和应用热点之一。
3 .模块化和集成化
大量无源器材增加电源体积,综合这些无源器材,不仅能减少电源体积,还能大幅度降低电源成本,扩大效益。 通过将电源系统集成到一个芯片中,可以使电源产品更紧凑、小型化、缩短引线长度、减小寄生参数。 低温共烧陶瓷( LTCC )的集成技能已成为被动集成的干式技能。 应用LTCC技能填充、集成电源电路中的无源设备,根据LTCC技能进行三维电路设计,减少电源电路体积,填充无源设备集成,相应降低装置成本,单箭头双雕。 另外,也可以通过考虑元件的选择和PCB布局、简化电路并选择小封装中的设备、合理地进行紧凑型PCB布局,来缩小电源的体积。