开关电源工作目的就是将电源一种形式变换到另一种形式，它的硬件电路主要由主电路和控制电路两部分组成，通过控制电路控制功率MOSFET管的通断来实现电源之间的形式转换。经过几十年的发展，也随着新技术和新材料的应用，开关电源在控制电路和集成化方面取得了质的飞跃和提升。57722

70年代末期，脉冲宽度调制（PWM）控制器集成芯片研制成功，随后美国的Motorola、Silicon General等公司陆续研制出具有该功能的PWM控制芯片，使用广泛的有MC3520，SG3524。后来，速度更快和频率更高的PWM脉宽调制芯片和PFM脉冲频率调制芯片也问世，其开关频率达1MHZ[1]。

在开关电源控制电路集成化方面，早期出现的产品都是将脉宽调制器、功率输出电路和相关保护电路集成在一个芯片上，后期的产品又出现了可以同时输出多个电源形式的开关电源，它的输入端与输出端有多个且是相互隔离的。目前，随着需要开关电源配套的电子产品的大量应用，相关的DC/DC直流变换器的研发也变得非常热门。由于体积小、转换效率高、安全可靠等突出特点，开关电源变得越来越普及，更加多功能和智能化，将对我们未来的生活产生重要而深远的影响。

尤其是2000年以后，很多公司如先后推出自己各具特点的DC/DC直流变换器，但是它们都有一个共同的显著特点：效率高，功耗低，频率高，体积小，因此迅速占领了这个市场。而我国在开关电源发面的研制工作进步缓慢，直到70年代后期才出现能够实用的无功频降压变压器开关电源，90年代初研制成功高频开关电源。我国开关电源技术尽管起步基本与国际同步，但是研发进步缓慢，与国外先进水平仍存在着一段差距。但是，随着建设创新型国家目标的提出论文网，及产业转换的政策的指引，相信我国开关电源新的研制热潮必将赶超先进水平。

开关电源是利用电力电子技术的发展与进步，进一步将其应用的电源转换领域，通过功率开关管的应用将一种形式的电源变换到另一种形式的电源。尽管目前市场上的开关电源各种各样，功能也是有好有不好，但基本原理都是一样的：都是通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率，经过电感和电容及负载的组成部分来输出预先设计好的电源模式。对于本文所涉及的电源转换形式为直流电源转换，在该领域又分为交流变直流（AC/DC）和直流变直流（DC/DC）。常用的电源变换控制技术有很多种，但是目前最为常用的有脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)以及混合控制方式，从而可达到具有功耗小、效率高、体积小等优点[2]。

    （1）交流直流变换

交流直流变换，即AC-DC变换，将交流电源经过整流、滤波、稳压后输出所需要的直流电源。但是一般情况下，交流变直流的相关设备组合起来后相对来说都比较大，因此对于交流变直流实用的变换器小型化，一直是科研人员努力的目标。另外要对交流变直流变换器的电路安装设计优化，功率损耗问题也都要考虑进去，最终才能完成AC/DC的模块化进程。

    （2）直流直流变换

直流变直流变换器，就是将一定直流电压形式变换为另一种形式直流电压。直流变换直流形式包括由低压升高压、由高压降低压或由高频转低频、由低频转高频等形式。不过，对于DC/DC变换器来说，它的控制电路基本有两种，都是改变脉冲宽度占空比的值：脉宽调制方式是周期不变， 导通时间可改变；脉冲频率调制的工作机理是功率开关管的导通时间不变，周期可改变也就是频率可以改变的。DC/DC变换器原理框图如图1.1所示。