通信業(yè)的迅速發(fā)展極大地推動(dòng)了通信電源的發(fā)展，開關(guān)電源在通信系統(tǒng)中處于核心地位，并已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中，通常將高頻整流器稱為一次電源，而將直流-直流（DC-DC）變換器稱為二次電源。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化，因而需要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這就對(duì)高頻開關(guān)電源技術(shù) 提出了更高的要求。
??1 高頻開關(guān)電源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
??（1）體積小，重量輕
??高頻變壓器取代了傳統(tǒng)電源中的大而笨重的工頻變壓器，使得電源越來越小型化、輕量化。
??（2）工作頻率高
??工作頻率高，使輸出濾波電路可以實(shí)現(xiàn)小型化。
??（3）功率因數(shù)高
??高頻開關(guān)電源利用有源功率因數(shù)校正電路，功率因數(shù)可達(dá)0.98以上，而傳統(tǒng)電源波形畸變，對(duì)電網(wǎng)上的弱電設(shè)備有嚴(yán)重的干擾。
??（4）效率高，節(jié)省能源
??高頻開關(guān)電源的效率一般在88～95%，傳統(tǒng)電源一般在70%以下。
??（5）動(dòng)態(tài)響應(yīng)好
??高頻開關(guān)電源的工作頻率高，對(duì)負(fù)載和電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)電源。
??（6）紋波小
??高頻開關(guān)電源的輸出紋波一般都比傳統(tǒng)電源小。
??（7）噪音低
??高頻開關(guān)電源的工作頻率在人的聽覺范圍之外，可聞噪音要比傳統(tǒng)電源低很多。
??（8）擴(kuò)容方便
??高頻開關(guān)電源一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，維護(hù)、擴(kuò)容比較方便。
??（9）便于采用合理而又靈活的配置
??在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，采用高頻開關(guān)電源模塊時(shí)，一般采用N+1供電方式。即在滿足設(shè)計(jì)負(fù)荷所需的整流模塊基礎(chǔ)上，增加一個(gè)模塊。平時(shí)N+1個(gè)模塊同時(shí)供電，電流均分。當(dāng)其中一個(gè)模塊出現(xiàn)障礙時(shí)，總負(fù)荷由其他模塊均分，故這種供電方式具有很高的可靠性。
??2 通信高頻開關(guān)電源技術(shù)的最新發(fā)展
??通信用高頻開關(guān)電源技術(shù)的最新發(fā)展基本上可以體現(xiàn)在幾個(gè)方面：變換器拓?fù)洹⒔Ｅc仿真、數(shù)字化控制、磁集成以及制造工藝等。
??2.1變換器拓?fù)?br />??軟開關(guān)技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)及多電平技術(shù)是近年來變換器拓?fù)浞矫娴臒狳c(diǎn)。采用軟開關(guān)技術(shù)可以有效的降低開關(guān)損耗和開關(guān)應(yīng)力，有助于變換器效率的提高；采用PFC技術(shù)可以提高AC/DC變換器的輸入功率因數(shù)，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；而多電平技術(shù)主要應(yīng)用在通信電源三相輸入變換器中，可以有效降低開關(guān)管的電壓應(yīng)力。同時(shí)由于輸入電壓高，采用適當(dāng)?shù)能涢_關(guān)技術(shù)以降低開關(guān)損耗，是多電平技術(shù)將來的重要研究方向。
??為了降低變換器的體積，需要提高開關(guān)頻率而實(shí)現(xiàn)高的功率密度，必須使用較小尺寸的磁性材料及被動(dòng)元件，但是提高頻率將使MOSFET的開關(guān)損耗與驅(qū)動(dòng)損耗大幅度增加，而軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以降低開關(guān)損耗。目前的通信電源工程應(yīng)用最為廣泛的是有源鉗位ZVS技術(shù)、20世紀(jì)90年代初誕生的ZVS移相全橋技術(shù)及90年代后期提出的同步整流技術(shù)。
??（1）ZVS 有源鉗位
 ??有源箝位技術(shù)歷經(jīng)三代，且都申報(bào)了專利。第一代為美國VICOR公司的有源箝位ZVS技術(shù)，將DC-DC的工作頻率提高到1 MHZ，功率密度接近200 W/in3然而其轉(zhuǎn)換效率未超過90 %。為了降低第一代有源箝位技術(shù)的成本，IPD公司申報(bào)了第二代有源箝位技術(shù)專利，其采用P溝道MOSFET，并在變壓器二次側(cè)用于forward電路拓?fù)涞挠性大槲唬@使產(chǎn)品成本減低很多。但這種方法形成的MOSFET的零電壓開關(guān)（ZVS）邊界條件較窄，而且PMOS工作頻率也不理想。為了讓磁能在磁芯復(fù)位時(shí)不白白消耗掉，一位美籍華人工程師于2001年申請(qǐng)了第三代有源箝位技術(shù)專利，其特點(diǎn)是在第二代有源箝位的基礎(chǔ)上將磁芯復(fù)位時(shí)釋放出的能量轉(zhuǎn)送至負(fù)載，所以實(shí)現(xiàn)了更高的轉(zhuǎn)換效率。他共有三個(gè)電路方案：其中一個(gè)方案可以采用N溝MOSFET，因而工作頻率可以更高，采用該技術(shù)可以將ZVS軟開關(guān)、同步整流技術(shù)都結(jié)合在一起，因而其實(shí)現(xiàn)了高達(dá)92 %的效率及250 W/in3以上的功率密度。
??（2）ZVS 移相全橋
??從20世紀(jì)90年代中期，ZVS移相全橋軟開關(guān)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于中、大功率電源領(lǐng)域。該項(xiàng)技術(shù)在MOSFET的開關(guān)速度不太理想時(shí)，對(duì)變換器效率的提升起了很大作用，但其缺點(diǎn)也不少。第一個(gè)缺點(diǎn)是增加一個(gè)諧振電感，其導(dǎo)致一定的體積與損耗，并且諧振電感的電氣參數(shù)需要保持一致性，這在制造過程中是比較難控制的；第二個(gè)缺點(diǎn)是丟失了有效的占空比。此外，由于同步整流更便于提高變換器的效率，而移相全橋?qū)Χ蝹?cè)同步整流的控制效果并不理想。最初的PWM ZVS移相全橋控制器需另加邏輯電路以提供準(zhǔn)確的次極同步整流控制信號(hào)；如今最新的移相全橋PWM控制器如LTC1922/1、LTC3722-1/-2，雖然已增加二次側(cè)同步整流控制信號(hào)，但仍不能有效地達(dá)到二次側(cè)的ZVS/ZCS同步整流，但這是提高變換器效率最有效的措施之一。而LTC3722-1/-2的另一個(gè)重大改進(jìn)是可以減小諧振電感的電感量，這不僅降低了諧振電感的體積及其損耗，占空比的丟失也所改進(jìn)。