高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真本科毕业设计(论文)
Buck变换器建模和仿真
Buck 变换器的建模与仿真(一)Buck 变换器的性能指标带有反馈控制回路Buck 变换器的电路图如图（1-1）所示，我们假定其工作在CCM 方式。
其基本电路参数为： 输入电压g V =2030V 输出电压V =12V 输出纹波125mV （1%）电压跌落250mV （最大，2003out I mA A =） 开关频率s f =100kHz 最大输出电流4A输入电流最大纹波0.4A(峰峰值)图（1-1）带有反馈控制回路的直流斩波电路（二）Buck 变换器参数的选择 1. 滤波电感0L 的选择 由diu Ldt=得 6.max 0.max ()(3012)410180H 0.14in out on out V V T dt L u di I μδ--⨯-⨯⨯====⨯⨯这里我们取0L 为180H μ 最大负载时的峰值电流为.max .max 40.054 4.22peak out out I I I A δ=+=+⨯=2. 滤波电容0C 的选择 由dui cdt=得 其向量形式为I j cU ω=I jcUω=所以需要穿越频率的带宽为2outc out outI f C V π∆=∆如果假定穿越频率为10kHz250892.8out c out V mZ m I ∆===Ω∆ 原则上为了留有设计裕量，电阻的阻抗按13计算阻抗选取 根据上面计算结果，我们可以在Rubycon 公司的ZL 系列，16V 中选取以下规格：C=330F μ,760C rms I mA =@105A C =︒ ,72ESR low R m =Ω@20A T C =︒ ,220ESR low R m =Ω@10A T C =-︒电容ESR 的阻抗应小于输出电容在穿越频率处的阻抗11482 6.2810330c out m f C k π==Ω⨯⨯86c Z m ≤==Ω设计余量不足，我们重新选ZL 系列中C=1000F μ，同样的过程，我们可以得出满足条件。
(完整word版)Buck变换器的设计与仿真
目录1 Buck变换器技术........................................................................................................................... - 1 -1.1 Buck变换器基本工作原理............................................................................................... - 1 -1.2 Buck变换器工作模态分析............................................................................................... - 2 -1。
3 Buck变化器外特性........................................................................................................ - 3 -2 Buck变换器参数设计.................................................................................................................. - 5 -2.1 Buck变换器性能指标....................................................................................................... - 5 -2。
2 Buck变换器主电路设计................................................................................................ - 5 -2.2。
电气工程及其自动化毕业论文---隔爆兼本安BUCK变换器设计
编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）题目：二〇一一年六月隔爆兼本安BUCK 变换器设计 电气工程自动化08-3班毕业论文题目：隔爆兼本安BUCK变换器的设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：1.了解本质安全理论及意义2.掌握BUCK电路的工作原理3.控制芯片的选择及使用4.本质安全变换器的设计5.本质安全变换器输出保护电路6.转换器的仿真7.完成与毕业设计内容相关的英文翻译（近三年的文献），不少于3000汉字院长签字：指导教师签字：摘要开关电源具有高效率、体积小、性能可靠、电路简单，等优点，BUCK变换器是开关电源一种基本拓扑结构，输出电压总是低于它的输入电压，在现代科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用。
工作在含有爆炸性混合物环境的电子设备必须满足防爆的要求，本质安全型是最佳的防爆形式，本质安全变换器是本质安全电源的核心，因此研究本质安全开关变换器是研究本质安全开关电源的基础。
本文首先介绍了本质安全电路理论、背景及发展史和电路放电的三种形式，并对BUCK 变换器的原理及滤波电感的连续、断续及临界三种状态进行分析说明。
本文采用PWM电压型控制芯片UC3573进行控制，它可以使开关电源的元器件数量大幅地减少，提高开关电源的性能，使电路简单等优点,并对UC3573芯片的原理和各个管脚的功能做了详细的介绍。
对本质安全BUCK变换器的保护原理进行分析，并给出输入、输出过压保护电路和输出过流、短路保护电路及原理分析。
最后进行仿真和试验研究，给出了相关实验波形并进行了分析，结果验证了设计的可行性。
关键词：开关电源；本质安全；BUCK变换器；UC3573AbstractSwitching power supply with high efficiency, small size, reliable performance, simple circuit, etc., BUCK converter is a basic topology switching power supply, the output voltage is always lower than its input voltage, in modern scientific research and industrial production is more and more widely used.Work environment in the presence of an explosive mixture of electronic equipment must meet the requirements of explosion-proof, intrinsically safe is the best form of proof, intrinsically safe intrinsically safe power supply converter is the core, the study of intrinsically safe switching converter is intrinsically safe switch power base.This paper introduces intrinsically is safe circuit theory, history and background and three forms of discharge circuit, and the BUCK converter and the filter inductance principle of continuous, intermittent, and that the critical analysis of three states. In this paper, the control chip is UC3573 PWM voltage control, switching power supply which can reduce substantially the number of components is to improve the performance of switching power supply, so that the advantages of simple circuit, and the UC3573 chip principle and function of each pin is detailed. BUCK converter on the nature of the protection of the safety analysis of the principle, and give input, output over-voltage protection circuit and output over-current, short circuit protection circuit and principle.Finally, simulation and experimental is researched, experimental waveforms are given and analyzed, the results verify the feasibility of the design.Keywords: switching power supply; intrinsically safe; BUCK converter; UC3573目录1 绪论 (1)1.1研究的意义 (1)1.2本质安全理论产生的背景 (1)1.3本质安全标准及相关理论发展简介 (1)1.4本质安全开关电源发展与现状 (2)1.5本质安全电路基本原理及电气放电形式 (3)1.5.1本质安全电路基本原理 (3)1.5.2电气放电形式 (3)1.6本质安全防爆开关电源的特点 (4)1.7本质安全开关变换器的组成及原理 (5)2 降压型（BUCK）电路 (7)2.1 BUCK型开关电源原理 (7)2.2降压式变换电路（Buck电路） (7)2.2.1开关器件导通和关断时，电路的动态工作过程分析 (8)2.2.2电感电流连续模式下的工作过程分析 (10)2.2.3电感电流断续模式下的工作过程分析。
毕业设计基于Buck结构的DCDC转换器建模与仿真设计
目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1电力电子技术的概述 (3)1.2开关电源的研究现状和发展趋势 (3)1.3 Buck斩波电路的研究意义 (5)1.4 论文的主要研究容 (6)2 Buck斩波电路的原理 (7)2.1 Buck变换器的连续导电模式 (8)2.2 Buck变换器电感电流不连续的导电模式 (10)2.3 电感电流连续的临界条件 (11)2.4 纹波电压ΔU O及电容计算 (12)2.5参数的计算 (12)3 Buck斩波电路的建模 (14)3.1开关电路的建模 (14)3.1.1理想开关模型 (14)3.1.2状态空间平均模型 (15)3.1.3小信号模型 (17)3.2系统的传递函数 (18)3.2.1降压斩波电路的传递函数 (18)3.2.2 PWM比较器的比较函数 (20)3.2.3调节器的传递函数 (21)4 控制电路的设计 (22)4.1电压模式控制电路的设计 (22)4.1.1电压调节器的结构形式 (22)4.1.2电压调节器的参数 (23)4. 2 控制电路结构 (24)5 Buck斩波电路的控制仿真研究 (25)5.1 Matlab简介 (25)5.2 Buck斩波电路主电路的仿真 (25)5.3 Buck斩波电路的PID控制算法的仿真 (27)6全文总结及展望 (30)参考文献 (31)附录1：主电路仿真模型 (32)附录2：主电路仿真波形图 (33)附录3：PID仿真图 (34)致 (35)摘要随着电子产品与人们工作和生活的关系日益密切，便携式和待机时间长的电子产品越来越受到人们的青睐，它们对电源的要求也越来越高。
DC-DC开关电源芯片是一种正在快速发展的功率集成电路，具有集度高，综合性能好等特点，具有很好的市场前景和研究价值。
论文在研究开关电源技术发展现状和前景的基础上，设计一种Buck型DC-DC 开关电源的设计。
首先对主电路的工作原理和系统构成进行了研究和分析，包括工作过程中各个元器件的工作状态和工作特点。
【毕业设计】基于Buck结构的DCDC转换器建模与仿真
【毕业设计】基于Buck结构的DCDC转换器建模与仿真目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1电力电子技术的概述 (3)1.2开关电源的研究现状和发展趋势 (4)1.3 Buck斩波电路的研究意义 (6)1.4 论文的主要研究内容 (6)2 Buck斩波电路的原理 (8)2.1 Buck变换器的连续导电模式 (9)2.2 Buck变换器电感电流不连续的导电模式 (12)2.3 电感电流连续的临界条件 (13)2.4 纹波电压ΔU O及电容计算142.5参数的计算 (14)3 Buck斩波电路的建模 (17)3.1开关电路的建模 (17)3.1.1理想开关模型 (17)3.1.2状态空间平均模型 (19)3.1.3小信号模型 (20)3.2系统的传递函数 (22)3.2.1降压斩波电路的传递函数 (22)3.2.2 PWM比较器的比较函数 (24)3.2.3调节器的传递函数 (25)4 控制电路的设计 (27)4.1电压模式控制电路的设计 (27)4.1.1电压调节器的结构形式 (27)4.1.2电压调节器的参数 (28)4. 2 控制电路结构 (29)5 Buck斩波电路的控制仿真研究 (30)5.1 Matlab简介 (30)5.2 Buck斩波电路主电路的仿真 (30)5.3 Buck斩波电路的PID控制算法的仿真 (32)6全文总结及展望 (35)参考文献 (36)附录1：主电路仿真模型 (37)附录2：主电路仿真波形图 (39)附录3：PID仿真图 (40)致谢 (41)摘要随着电子产品与人们工作和生活的关系日益密切，便携式和待机时间长的电子产品越来越受到人们的青睐，它们对电源的要求也越来越高。
DC-DC开关电源芯片是一种正在快速发展的功率集成电路，具有集度高，综合性能好等特点，具有很好的市场前景和研究价值。
论文在研究开关电源技术发展现状和前景的基础上，设计一种Buck型DC-DC开关电源的设计。
基于MATLABSIMULINK的buck变换器的设计与分析
基于MATLAB/SIMULINK的buck变换器的设计与分析摘要：本实验分析了buckDC/DC变换器的工作原理，对其进行状态空间平均法建模。
并应用Matlab进行仿真实验和控制系统性能的优化。
1.1b uck电路的开关过程分析buck电路的基本拓扑电路如图1所示。
Buck交换器有电感电流连续（CCM）和电感电流断续（DCM）两种工作模式，下面仅对CCM模式进行分析和仿真。
在CCM模式下电路工作过程分VT导通和关断两个阶段。
VT导通时为电感L储能阶段，此时电源向电感及负载提供能量，VT关断时电感L释放能量供负载工作。
在CCM模式下，buck电路的工作情况如图2所示，图2（a）为VT导通时的拓扑电路，图2（b）为VT关断时的拓扑电路。
1.2buck变换器基于状态空间平均法的建模对buck变换器列写状态方程VT导通状态下：电路方程为状态方程为VT关断状态下：电路方程为状态方程为根据状态空间平均法，可以得到buck变换器的状态空间平均模型。
其基本思想是根据开关处于通态和断态时各自的状态方程及所占的时间比例，将两个不同时间段的方程按各自的时间比例加权平均，即可得到一个开关周期内，系统近似的平均状态方程。
因此设占空比为D，D*VT导通状态下的电路方程+（1-D）*VT断开状态下的电路方程得：由此得平均状态方程：因此应用现代控制理论得出buck电路的数学模型式中：状态变量X1为buck变换器输出电压，即电容两端电压；X2为电感电流；D为占空比。
1.3 buck变换器的MATLAB/SIMULINK仿真分析(1) 仿真程序(2) 进行参数的设定设定输入电压u=100V，R=0.5欧姆，D=40%，L=0.01H，C=0.1F电感L越小，电容C越大，震荡周期越小。
下图为不同的电感值和电容值对应的阶跃响应曲线改变L=0.001改变C=0.75占空比D影响输出电压的稳定值的大小，D越大稳定值越大。
改变D=0.5(3)利用配置零极点法设计控制器，优化系统性能1.极点配置法当系统参数为u=100V，R=0.5欧姆，D=40%，L=0.01H，C=0.1F时，对系统进行极点配置法优化。
Buck变换器仿真设计报告
Buck变换器仿真设计报告1设计要求输入电压：30-60VDC（额定48V）输出性能：–V out 24VDC–V out(p-p) <25mV–Iout 2A–I out =0.1A时，电感电流临界连续。
其他性能：–开关频率200kHz2变换器设计2.1电路组成2.2 主电路参数设计(1) 占空比8.03024min max ===in out V V D 4.06024max min ===in out V V D 5.04824===innom out nomV V D (2) 滤波电感0.1A 时电感电流临界连续。
H T I U L U T I L L CCM L L μμ3605)4.01(2.024max )min(=⨯-⨯--=∆∆=→=∆∆(3) 滤波电容取mV V p p out 5.12)(=-。
Ω==∆∆=125.02.025.0I V ESR F C ESR C f f 66610520125.010651065---⨯=⨯=⇒⨯=∙ 取F C f μ560=。
(4) 负载 对于阻性负载有o L oU R I =。
由于I out =0.1A 时，电感电流临界连续。
在额定电压、额定占空比下I out =2A ，可求得额定12L R =Ω，断续时负载值240L R =Ω。
2.3 闭环反馈设计(1) 确定开环传递函数11030102.0)10701(481)1()(6662+⨯+⨯⨯+=++∙+=---s s s s R L s C L C sESR V s G Lf f f f in(2) 增加检测及调制环节125.2)(=s H 2=M V)(965)()()(1)()(s G s G s H s G V s G s T c M c ==(3) 选择补偿环节)1)((1)(2221112C sR C C sR C sR s G c +++= KK lag 1tan tan 9011--+-=θ 1221C R f z π= 2221C R f p π=(4) 确定补偿环节参数① 截止频率取1/5fs ，即fc=40kHz 。
Buck变换器毕业论文
Buck变换器毕业论文基于ARM的Buck变换器制作摘要电子技术近年来发展迅猛，直流开关电源广泛应用于个人计算机、电信通信、电力系统、航空航天和生物医疗等领域，对开关电源的性能、功率密度、工作效率和可靠性都提出了更高的要求。
BUCK变换器在电池供电的计算机，消费类产品等需多电源供电的电子系统中有着广泛的应用，小型化成为必然的要求。
本文对Buck变换器的整体电路和硬件电路进行了讨论。
首先，对Buck变换器的背景，发展状况进行阐述。
其次，对Buck变换器的硬件设计进行了介绍，STM32处理器的简介和内部主要结构介绍，还有对变换器中的主要电路进行介绍，功率及驱动电路、电源电路、保护电路、软开关电路及控制、电流传感器的电路原理。
再次，对整体电路进行一些简单的描述。
最后，在附录中，本文还将给出一些必要的系统设计资料，供参考之用。
关键词：Buck变换器，ST,M32处理器，硬件电路，整体电路Based on the arm of the changes made a buckAbstractElectronic technology development in recent years,the dc power supply has the wide application in personal computers and telecom communications,the electrical system,air space and biological and medical fields,switching power supplies of power,performance, efficiency and reliability have made a higher demands.Buck change in the battery power of computer,and many consumer products have the power supply of electronic systems are widely used,advocate small-size become inevitable.To buck this transformation of the electrical circuits and hardware circuit discussed.First,buck to change the background and development in the paper.Secondly,the buck from the hardware design,stm32processors,and internal structure,and to introduce major changes in the main circuits to introduce,power and driven circuit,power supply circuits,the protection circuit and the electrical and control,the principle of the circuit.current sensors.Thirdly,the circuit to make some brief description.Finally,in the annex,this will also give some necessary system design,data for reference only.Key words:Buck changes,hardware circuit stm32processor,the circuit目录1绪论 (1)1.1课题背景介绍 (1)1.2课题研究状况 (1)1.3课题研究方法 (2)2STM32处理器 (3)2.1STM32处理器介绍 (3)2.2高级控制定时器(TIM1) (4)2.2.1简介 (4)2.2.2主要特性 (4)2.3通用定时器(TIMx) (5)2.3.1概述 (5)2.3.2主要特性 (5)2.3.3功能描述 (6)2.4模拟/数字转换(ADC) (7)2.4.1介绍 (7)2.4.2主要特征 (7)2.4.3引脚描述 (8)2.4.4功能描述 (9)3系统硬件设计 (11)3.1Buck电路的开关过程分析 (11)3.2功率及驱动电路设计 (12)3.2.1IR2110简介 (12)3.2.2IR2110内部结构和特点 (12)3.3电源电路及保护电路设计 (13)3.3.1电源电路设计 (14)3.3.2保护电路设计 (14)3.4软开关电路及控制电路设计 (18)3.5电流传感器的电路设计 (21)3.5.1电流传感器的介绍 (21)3.5.2工作原理 (21)3.5.3模拟霍尔传感器SS495介绍 (22)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录Buck变换器硬件电路图 (28)1绪论1.1课题背景介绍开关电源技术的发展、应用领域的扩大，别是近几年便携式电子产品的飞速发展，使高效率、高可靠性、高精度、高功率密度成为开关电源的发展方向，对集成电路设计提出了挑战。
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编号XXXX大学毕业设计题目高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教学系意见高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真摘要便携式电子产品的广泛应用，推动了开关电源技术的迅速发展。
因为开关电源具有体积小、重量轻以及功率密度和输出效率高等诸多优点，己经逐渐取代了传统的线性电源，随之成为电源芯片中的主流产品。
随着开关电源技术应用领域的扩大，对开关电源的要求也日益提高，高效率、高可靠性以及高功率密度成为趋势，这就对开关电源芯片设计提出了新的挑战。
本文首先概述了现有开关电源设计技术及其发展趋势，接着介绍了BUCK变换器的电路结构、工作原理及控制原理。
最后进行了芯片系统的仿真研究，其中首先介绍了所选芯片的性能特点及其经典电路图，然后利用LTSPICE进行了仿真验证。
关键词：开关电源，BUCK变换器，同步整流，LTSPICE仿真The Design and Simulation of the High-Frequency Synchronous BUCK ConvertersAbstractThe widely use in portable electronic products promoted the rapid development of switching power supply technology. The switching power converters are increasingly replacing traditional linear power supply due to its small space, light weight, low power dissipation, high efficiency, adoption and broad applicability, etc. As the application field expanded, switching power converters have to become more efficient and more reliable with high power density to meet such a stringent requirement. The article introduces the status of switching power converters and its development trend, then shows the circuit of BUCK converters, and then analyzes its working principle and control theory. Finally, the simulation of the BUCK chip was carried out. This section firstly introduces the performance characteristics of the selected chip and its classic circuit, then shows the results of the simulation.Key Words：Switching power supply; BUCK converter; Synchronous rectification; Simulation based on LTSPICE目录摘要 (ⅰ)Abstract (ⅱ)第一章引言 (1)1.1 课题的背景和研究意义 (1)1.2 开关电源技术研究现状 (2)1.2.1 半导体功率器件 (2)1.2.2 软开关技术 (2)1.2.3 同步整流技术 (3)1.2.4 电压调节模块 (3)1.3 开关电源技术发展趋势 (4)1.3.1 高效率 (4)1.3.2 低压大电流 (4)1.3.3 智能化设计 (5)1.3.4 标准化工作 (5)1.4 论文结构和主要内容 (5)第二章同步整流BUCK变换器原理 (7)2.1 BUKC变换器主电路结构和工作原理 (7)2.2 BUKC变换器稳态分析 (8)2.2.1 连续导通模式（CCM） (8)2.2.2 不连续导通模式（DCM） (11)2.2.3 CCM和DCM的临界条件 (14)2.3 BUKC变换器控制原理 (15)2.3.1 脉冲宽度调节（PWM） (16)2.3.2 脉冲频率调节（PFM） (18)第三章降压型开关电源芯片的仿真研究 (20)3.1 LTC3854特点及典型应用电路 (20)3.2 仿真及结果分析 (21)第四章结语 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第一章引言1.1 课题的背景和研究意义随着电子技术的快速发展，电子设备的种类越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系也日益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
传统的晶体管串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。
这种传统稳压技术比较成熟，并且已有大量集成化的线性稳压电源模块，具有稳定性能好、输出纹波电压小、可靠性高等优点。
但由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热。
而且由于变压器工作在50 Hz的工频上，所以其重量较大。
又因为调整管工作在线性放大状态，为了保证输出电压稳定，其集电极与发射极之间需承受较大的电压差，导致调整管功耗较大，电源效率很低，一般只有45 %左右[1]。
受这些缺点的限制,线性稳压电源很难满足现代电子设备发展的要求。
20世纪50年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，开发了开关电源。
经过近半个世纪的发展，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代线性稳压电源并得到了广泛应用[2]，各种电池供电的电子产品如照相机、摄像机、录像机、个人数字助理、手机、手提电脑都需要DC/DC 变换器等开关电源芯片[3]。
20世纪80年代，计算机全面实现开关电源化，率先完成计算机的电源换代。
20世纪90年代，开关电源在电子、电气设备、家电领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展时期[4]。
对于非隔离的DC/DC开关电源，按照电路功能划分，有降压式（BUCK）、升压式（BOOST），还有升降压式（BUCK-BOOST）等。
其中品种最多，发展最快的当属降压式（BUCK）。
开关电源技术于20世纪80年代引入我国，随着计算机、通讯、汽车等行业的迅速发展,我国开关电源市场不断增长，开关电源控制器芯片的研究已成为国内功率电子学领域中颇受关注的热点。
我国目前能源紧缺，而电源行业又是一个与能源消耗密切相关的行业，因此我们在设计DC/DC开关电源产品时，转换效率必须作为一个重要的指标加以考虑。
尤其是随着采用3.6 V锂离子电池作为电源的消费类电子产品市场不断扩大，且功能和性能变得更多和更高，对适用于这类产品的BUCK变换器的性能提出了更高的要求。
因此研究BUCK变换器的性能具有重要的理论和现实意义。
1.2开关电源技术研究现状1.2.1 半导体功率器件开关电源变换器最早出现在二十世纪五十年代，只有到了七十年代，随着现代功率半导体器件发展及其稳定性提高，开关电源变换器才得以广泛应用。
功率半导体器件仍然是电力电子技术发展的关键，电力电子技术的进步必须依靠不断推出的新型电力电子器件。
功率MOSFET管因快速性较好，驱动功率小，成本低，易适用于中小功率的场合而得到广泛应用[5][6]。
但是MOSFET只能应用于中小功率产品，为了降低通态电阻，美国IR公司采用提高单位面积内的原胞个数的方法。
如其开发的一种HEXFET场效应管，其沟槽(Trench)原胞密度已达每平方英寸1.12亿个的世界最高水平，通态电阻R可达3 mΩ。
功率MOSFET，500 V TO220封装的HEXFET自1996年以来，其通态电阻以每年50 %的速度下降。
IR公司还开发了一种低栅极电荷(Qg)的HEXFET，使开关速度更快，同时兼顾通态电阻和栅极电荷两者同时降低。
对于肖特基二极管的开发，最近利用Trench结构有望出现压降更小的肖特基二极管，称作TMBS沟槽MOS势垒肖特基，而有可能在极低电源电压应用中与同步整流的MOSFET竞争。
1.2.2 软开关技术脉宽调制（PWM）开关电源按硬开关模式工作，开关过程中，开关器件的电压和电流波形有交叠，因而引起较大的开关损耗。
PWM开关电源高频化可以缩小体积、重量，但频率越高，开关损耗就越大。
为此必须研究开关电压和电流波形不交叠的技术，即所谓的零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）技术，或称为软开关技术（相对于PWM 硬开关技术而言）[7]。
1994年2月，IEEE电力电子学会组织会议曾经指出，高功率密度DC-DC零电压开关变换器和开关器件性能、无源元件性能以及封装技术都有很大关系，并预测在不久的将来，在保证可靠性增加一倍的基础上，功率变换器成本将降低一半，功率密度可提高一倍。