长期以来,无论是直接用于负载还是作为分布式电源架构的一部分,非隔离式开关稳压器一直是有效地将直流电源轨转换为较低或较高电压的主力。1950年代的第一批设计使用了真空管,与替代的“线性稳压器”相比转换效率显著提高,同时还开辟了提高直流电压的可能性,而这在以前只有靠笨重的机械振动器才能实现。直到1970年代才出现了第一个使用 “电压模式” 控制的开关电源IC控制芯片Silicon General SG1524。它的成功为使用不同控制和转换技术的替代选择开启了新的大门。随着几十年的发展,双极型晶体管和二极管虽然目前还在广泛的应用中,但将来被MOSFET及MOSFET同步整流器取代已成趋势,即使是现在的Si-FET也受到SiC和GaN等宽带隙材料的威胁。
转换效率是衡量开关稳压器发展的一个标准。多年来,这个数字一直在稳步攀升,从80%提高到97%,在最新的设计中转换效率甚至高于97%。更高的效率代表更高的功率密度,以瓦特/cm3为单位,可以得知设计中给定体积的组件能够提供多少功率。规格书中标出的功率密度越来越高,其中某些有一定程度的“创造性”。例如,一些IC稳压器标榜的数据并没有将所有必要的外部组件考虑在内,尤其是体积较大的电感和电容。冷却通常也是一个问题,只有通过几乎不可实现的空气流速或过于复杂的水冷却才能达到惊人的功率密度。环境工作温度范围也同样重要,不仅是散热片温度,如果部件在一定室温以上必须大幅降额工作,这会直接降低有用功率。
转换效率是衡量开关稳压器发展的一个标准。多年来,这个数字一直在稳步攀升,从80%提高到97%,在最新的设计中转换效率甚至高于97%。更高的效率代表更高的功率密度,以瓦特/cm3为单位,可以得知设计中给定体积的组件能够提供多少功率。规格书中标出的功率密度越来越高,其中某些有一定程度的“创造性”。例如,一些IC稳压器标榜的数据并没有将所有必要的外部组件考虑在内,尤其是体积较大的电感和电容。冷却通常也是一个问题,只有通过几乎不可实现的空气流速或过于复杂的水冷却才能达到惊人的功率密度。环境工作温度范围也同样重要,不仅是散热片温度,如果部件在一定室温以上必须大幅降额工作,这会直接降低有用功率。