线性电源已经得到广泛应用。然而,随着电子技术的发展,电子产品对电源功率要求越来越大,那么线性电源就有些力不从心了。原因在于线性电源效率一般在60%以下,比较低,如果耗散功率大,还需要加散热片,致使它远远不能满足电子产品高集成化和高能效要求。就在这个时候,高性能的DC-DC开关电源便逐渐受到广大工程师的青睐。
早期的DC-DC开关电源因其存在固有的开关噪声给许多工程师留下了不好的影响,正因如此,在选择电源的时候,很多人会首先考虑线性电源。然而,现代电子技术发展突飞猛进,DC-DC开关电源在性能上也取得了惊人的发展。尤其是美国的MPS公司,通过改进生产工艺和技术创新,推出各种应用场合的高品质电源IC,已经广泛用到智能手机、笔记本电脑、汽车和工业控制等行业。MPS最近推出的MP2161GJ电源方案,如图5所示,不仅电路简单,而且性能优越,纹波噪声可以小到20mV以下,频率可以到1.5MHz,输出电流到达2A,体积非常小,可以完美取代线性电源,成为高集成电源的理想方案。这正是将Power 1电能转换成Power 3电能的装置——高性能DC-DC开关电源。
除了上述电源以外,在一些分布式供电系统和工控电源系统应用中,如图1.1右侧部分,它们需要消除共模干扰、浪涌冲击和实现安全隔离,电源隔离是必要的,所以就形成了Power 1电能换成Power 2电能的DC-DC隔离电源产业。然而隔离电源的设计难度大,制作工艺要求高,很难通过自行设计并做出理想的产品,因此,隔离电源模块化成为必然发展方向。一些公司如广州致远电子股份有限公司将隔离电源设计成模块,如图6所示,它们只有输入和输出端子,不需要加任何外围器件就可以直接使用,有效提高了嵌入式系统的开发效率。
电源产品日新月异,只有充分了解各种电源,才能在电源应用中选择最合适的方案。