半导体
在过去的20年里，高频化和软开关技术在开关电源领域得到了广泛应用。这些技术使得开关电源的性能更好、重量更轻、尺寸更小。未来五年中，开关电源的发展方向将更加注重行业发展的关键。随着IGBT（绝缘栅双极型晶体管）技术的进步，其电压、电流额定值已经达到了3300V/1200A和4500V/1800A。同时，高压IGBT单片耐压已经达到了6500V。此外，基于穿通型结构应用新技术制造的IGBT可以工作于150kHz或300kHz。IGBT技术兼顾了通态压降、快速开关和高耐压能力三个方面。碳化硅SiC是制造功率
半导体器件晶片的理想材料。它具有禁带宽、工作温度高达600℃、热稳定性好、通态阻抗小、导热性能好、漏电流极小以及PN结耐压高等优点，这使得碳化硅材料成为制造耐高温的高频大功率
半导体器件的理想选择。提高开关电源的功率密度，使之小型化、轻量化是一项人们不断努力追求的目标。高频化是国际电力电子界研究的热点之一。为了实现小型化和减轻重量，在设计开关电源时可以应用压电变压器。压电变压器利用压电
陶瓷材料特有的特性传送能量，其等效电路类似于一个串并联谐振回路。此外，压电变压器还具有损耗小、散热性能好、磁性能优越等特点。在开关系统中大量使用磁元件，因此需要研究适用于兆赫级频率的磁性材料。纳米结晶软磁材料已经开发应用，并且对低电压、大电流输出的软开关变换器进行进一步提高效率的措施非常重要。分布电源系统适合用作超高速集成电路组成的大型工作站或数字电子交换系统等。这种类型的变压器采用功率模数转换技术，可以实现直流/直流变换器组件模块化，并且易于实现N+1功率冗余以增加负载容量。此外，分布电源系统还具有降低母线上的48V电流和电压降、热分布均匀、便于散热设计、瞬态响应好等优点。由于AC/DC变换器输入端有整流元件和滤波电容，在正弦输入时单相整流器供电的效率较低，因此采用PFC（功率因数校正）变换器可以提高网侧功率因数，从而降低输入能量的消耗。此外，在设计全数字控制时也要考虑如何实现快速、灵活的控制。在开关变换器中使用全数字控制已经是一种新的发展趋向，并且已经应用到许多功率变换设备中。然而，在过去数字控制较难应用于DC/DC变换器。最近几年来，高性能的全数字控制芯片已经开发出来，并且价格也已经降到相对合理的水平。欧美
公司已经开发并制造出开关变换器的数字控制芯片及软件。总之，在未来五年中，开关电源的发展方向将更加注重行业发展的关键问题，并朝着小型化、轻量化、高功率密度、高效能和环保等方向发展。同时，还需要进一步研究和开发适用于开关电源系统集成的建模、仿真和
CAD工具以及如何处理各种技术问题。
