日常生活中開關電源無處不在，手機充電器，筆記本適配器，LED燈驅(qū)動電源，電視機內(nèi)置電源等等，都是開關電源。如果沒有開關電源，我們用不了手機和電腦，看不了電視，甚至點亮不了電燈。說得夸張一點，沒有開關電源，我們生活會是一片漆黑。開關電源也稱電源轉(zhuǎn)換器，就是把交流電變直流電，或者直流變成交流，或者高壓變低壓，低壓轉(zhuǎn)成高壓。

特斯拉發(fā)明的交流電流是人類電能史上的一個里程碑，早期我們像點亮電燈，驅(qū)動馬達，直接使用交流電。但是現(xiàn)在很多電子產(chǎn)品需要低壓直流電，像單片機，CPU，控制線路等都需要低壓直流電。但是接入我們家庭的都是交流電，我們必須把交流電轉(zhuǎn)成直流電，再把高壓直流電轉(zhuǎn)成各種低壓直流電，給電子終端設備供電。這些轉(zhuǎn)換裝置我們稱為開關電源（在這里不聊線性電源）。

開關電源最為關鍵的兩個指標，就是效率和體積。我們都希望效率越高越好，這樣電能損耗就變小。你可以想象一下，假設有10億臺的開關電源（地球上剛手機充電器就有幾十億個），如果充電器的功率是10W，充電時間為一小時，假設每臺手機充電器效率提高1%，10億臺充電器就能節(jié)省100000度電。手機充電一次，就能節(jié)省這么多電。地球上難以數(shù)計的開關電源，長年累月，提高電源效率，節(jié)省的電量就非常巨大。

為了節(jié)約電能，我們一直在想各種提高開關電源的效率。開關電源的效率與開關電源器件損耗有關，主要的兩大損耗是半導體器件損耗和磁芯元器件損耗，半導體損耗又與開關電源線路拓撲有關系。早期的開關電源反激，正激，半橋，推挽拓撲都是硬開關。硬開關就是開關管在高壓和大電流的情況下開關的，開關管會產(chǎn)生很大的開通和關斷損耗，造成開關電源效率低下。為了提升效率，開關電源采用LLC拓撲。LLC拓撲是軟開關的，就是開關管零電壓或者零電流導通和關斷。這樣大大較少了開關管的導通和關斷損耗。開關電源效率可以輕而易舉地做到90%以上，甚至大功率的開關電源效率能達到96%以上。開關電源損耗小了，器件也可以更小，開關電源的體積也就變小。

世界半導體巨頭美國TI公司，發(fā)明了經(jīng)典的硬開關電源芯片UC3842。而另一家半導體大公司ST，發(fā)明LLC拓撲芯片L6599，這是一款LLC諧振半橋的經(jīng)典芯片。發(fā)明有十多年了，直到如今，我們還在大量使用中。LLC諧振半橋和普通半橋最大的區(qū)別就是軟開關和硬開關。作為開關電源中的心臟——電源芯片，在10多年前，內(nèi)地連做硬開關電源芯片的廠家都屈指可數(shù)，到現(xiàn)在能做反激芯片的廠家已經(jīng)很多了，像士蘭微，賽威在小功率反激電源中，占有一席地位。但是到了上百瓦的電源芯片，如LLC拓撲的芯片，內(nèi)地一家廠商都沒有，這是多么可悲啊。LLC電源芯片用在適配器，LED路燈，通信，服務器等高效電源中，用量可以說非常大。但是LLC電源芯片，都被國外廠商占據(jù)著，像NXP，TI，ON，F(xiàn)uji這些半導體大公司。

我們在大功率高效電源芯片領域可以說是個空白，雖然這個芯片不像CPU那么難，但是國內(nèi)沒有一家半導體企業(yè)在做。為什么國內(nèi)企業(yè)不做呢，第一個就是技術問題，LLC電源架構相對復雜，控制也是調(diào)頻，不同于調(diào)制脈寬。如果控制不好，很容易炸機損壞電源。你會說只要有錢可以找人做，但芯片開發(fā)是個長期的積累過程，開發(fā)周期也長。第二個，就是投入和回報的問題，電源芯片比較廉價了，利潤不是很大，很多廠家不愿意在這塊投入。最后，電源芯片沒有像CPU那樣受國家重視，即使芯片做出來了，但使用的人還很少，賣不出去，到時反而把開發(fā)的企業(yè)拖垮。

我國高效電源芯片產(chǎn)業(yè)的薄弱，反映了我們半導體產(chǎn)業(yè)還處在初級階段，要想追趕時歐美半導體發(fā)展水平，我們還需要走一段長長的路。