大功率開關電源（Switching  Mode  Power  Supply）即開關穩(wěn)壓電源，是相對于線性穩(wěn)壓電源的一種的新型穩(wěn)壓電源電路，它通過對輸出電壓實時監(jiān)測并動態(tài)控制開關管導通與斷開的時間比值來穩(wěn)定輸出電壓。

 

　　由于大功率開關電源效率高且容易小型化，因此已經(jīng)被廣泛地應用于現(xiàn)代大多數(shù)電子產(chǎn)品中。如果說每個現(xiàn)代家庭都至少有一個大功率開關電源都不為過，如電視機（彩色的）、電腦、筆記本、電磁爐等等內(nèi)部都有大功率開關電源，蝦米？這些東西你們家都沒有？我去！那手機有沒有？手機充電器也是一個小型的大功率開關電源，中招了吧！手機也沒有，那就是古代家庭了，忽略之！

 

　　大功率開關電源主要的原材料是變壓器、功率器件、電感器、電抗器等。大功率開關電源屬于電子工業(yè)的基礎產(chǎn)品，下游涉及國民經(jīng)濟眾多領域，包括電信、郵政、銀行、證券、鐵路、民航、稅務、工商、石油、海運、航空航天、軍隊等。

 

　　目前，大功率開關電源行業(yè)已形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈，上游國際主流元器件供應商控制了大功率開關電源IC芯片的制造技術，中游電源制造商根據(jù)其掌握的不同水平的電源制造專業(yè)技術和生產(chǎn)能力為下游客戶提供不同技術水平、類型的電源產(chǎn)品。大功率開關電源行業(yè)下游為工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫(yī)療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈袋，電腦機箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領域。

 

　　行業(yè)市場持續(xù)穩(wěn)定增長 小型高頻化趨勢是趨勢

 

　　大功率開關電源作為用電設備中必不可少的設備，應用領域眾多，且不存在替代設備。因此其市場規(guī)模龐大。數(shù)據(jù)顯示，近年來中國大功率開關電源銷售額保持持續(xù)穩(wěn)定的增長，2012行業(yè)銷售收入為989億元，2016年上升至1268億元，同比增長5.63%。預計2017年行業(yè)銷售收入將進一步上升至1347億元。

 

　　此外，我國電源開關在發(fā)展的過程中呈現(xiàn)出小型化、薄型化、輕量化、高頻化趨勢。因為，隨著電源開關應用領域的不斷拓展，用戶對大功率開關電源便攜性要求越來越高。而在一定范圍內(nèi)，開關頻率的提高，不僅能有效地減小電容、電感及變壓器的尺寸，而且還能夠抑制干擾，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，因此小型化、薄型化、輕量化、高頻化將是大功率開關電源的主要發(fā)展方向。

 

　　行業(yè)需求領域集中 工業(yè)、消費電子占比超過85%

 

　　從我國大功率開關電源的應用領域來看，目前我國大功率開關電源主要集中在工業(yè)領域，占比達53.94%，其次為消費電子類領域，占比達33.05%。二者總占比超過85%以上，行業(yè)需求領域集中度非常高。

 

　　未來，隨著一些新興行業(yè)的快速發(fā)展，前瞻預計以往占市場比重不大的行業(yè)如電力、交通、新能源等對大功率開關電源的需求將呈現(xiàn)出了快速增長的勢頭，增長速度相對較快。

 

　　行業(yè)市場化程度較高 區(qū)域分布集中

 

　　中國大功率開關電源行業(yè)市場化程度較高，呈現(xiàn)完全競爭的市場格局。全國大功率開關電源的供應商主要分布在華北、華東和華南，分布在其他區(qū)域的企業(yè)只有26%。從產(chǎn)業(yè)集群來看，主要經(jīng)形成了珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)，以及北京、天津、河北附近的首都經(jīng)濟圈地區(qū)三大產(chǎn)業(yè)區(qū)，另外在西安、武漢也有少量大功率開關電源企業(yè)分布。

 

　　模塊電源優(yōu)勢突出 行業(yè)發(fā)展迅速

 

　　大功率開關電源模塊是新一代的大功率開關電源產(chǎn)品，主要應用于民用、工業(yè)和軍用等眾多領域，包括交換設備、接入設備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領域和汽車電子、航空航天等。由于采用模塊組建電源系統(tǒng)具有設計周期短、可靠性高、系統(tǒng)升級容易等特點，模塊電源的應用越來越廣泛。尤其近幾年由于數(shù)據(jù)業(yè)務的飛速發(fā)展和分布式供電系統(tǒng)的不斷推廣，模塊電源發(fā)展十分迅速。

 

　　數(shù)據(jù)顯示，近年來，我國模塊電源市場需求呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢，2012年我國電源銷售規(guī)模為35億元，2016年上升至59.4億元，2013-2016年復合增長率為14.14%。比開光電源年均6.41%高7.72個百分點。行業(yè)發(fā)展迅速，且根據(jù)模塊電源下游需求，未來幾年我國模塊電源市場銷售規(guī)模將以12%-18%增長速度發(fā)展。

 

　　之所以稱其為線性電源，是因為其穩(wěn)定輸出電壓的基本原理是：通過調節(jié)調整管（如三極管）的壓降VD來穩(wěn)定相應的輸出電壓VO，也因調整管處于線性放大區(qū)而得名。如果某些因素使得輸出電壓VO下降了，則控制環(huán)路降低調整管的壓降VD，從而保證輸出電壓Vo不變，反之亦然，但這樣帶來的缺點是調整管消耗的功率很大，使得該電路轉換效率低下，當然，線性電源的優(yōu)點是電路簡單，紋波小，但是在很多應用場合下，轉換效率才是至關重要的。

 

　　為了進一步提升穩(wěn)壓電路中的轉換效率，提出用處于開關狀態(tài)的調整管來代替線性電源中處于線性狀態(tài)中的調整管，結構只能用來對輸入電壓VI進行降壓處理，因為控制信號的占空比是不可能超過1的，這一點與線性電源是類似的，而且設計比較好的大功率開關電源電路，其效率可達到90%以上，這看起來似乎是個不錯的降壓穩(wěn)壓方案，但任何方案都不會是完美的，隨之而來的問題也接踵而至，比如紋波、噪聲、EMI等問題。

 

　　大功率開關電源大至由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四部分

 

　　1.主電路

 

　　沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。

 

　　輸入濾波器：其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。

 

　　整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。

 

　　逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻大功率開關電源的核心部分。

 

　　輸出整流與濾波：根據(jù)負載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

 

　　2.控制電路

 

　　一方面從輸出端取樣，與設定值進行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護電路鑒別，提供控制電路對電源進行各種保護措施。

 

　　3.檢測電路

 

　　提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。

 

　　4.輔助電源

 

　　實現(xiàn)電源的軟件（遠程）啟動，為保護電路和控制電路（PWM等芯片）工作供電。