简述限制模块电源小型化的关键因素

    现在电子市场在高速发展，电源在市场应用主导下，要求不断提高，日趋小型化、轻重量、高效率、低成本方向发展。各大厂家为了满足现代电子设备的应用需求，纷纷推出小体积、重量轻、高性价比的模块电源。

    电源小型化、轻重量、功率密度及效率的提高一直是人们努力追求的目标，而要满足这些要求，其中关键因素是需要提高电源的工作频率。现在市场上大多数AC-DC开关电源的开关频率是50K-135K，满足大部分应用场合的要求。

    限制电源工作频率的因素是开关管、变压器、PCB和EMI四个方面。开关管是开关电源模块的核心元件，它的开关损耗和速度直接影响到频率的极限。虽然开关频率的选择越低开关损耗越小，但是功率器件的体积是随开关频率的减小而增大的，所以影响小型化。而高于135K的频率，其传导骚扰处理难度会增大。

    变压器的铁损是和开关频率成正比的，当频率提高了，高频电流会在线圈中流通，导致产生严重的高频反应。这会降低变压器转换效率，温升高，限制开关频率。

    针对小型、高功率密度和低压大电流输出，很早之前就提出了高频开关电源技术，目前一直是国际电子电力研究的热点之一。虽然已经取得了巨大的成功，但是由于逆变中的换向及组成部分不平衡等问题，导致低压大电流输出和有极高纹波噪音抑制能力的开关电源无法做到超高功率密度。

    想要真正的做到高频还需解决很多问题，在高频下的电感电容不会是我们现在已知的，其寄生参数会产生寄生反应。造成电压电流波形、电压应力、EMI等问题，严重影响性能。而电源功率密度的提高，首先考虑的因素是开关频率，能够有效减少电感电容、变压器，但是开关频率的损耗也导致温升散热、驱动、EMI等多种问题的产生。