在线性电源的全盛时期，效率并不是一个重要的参数——直到今天它也没有多大改变。电源过去(现在也是)笨重和庞大，但重点是低噪音、准确的输出电压、严格的调节和低纹波。通常甚至很难找到效率，它仍然在45% - 60%的范围内，在规格中列出。
在砖头问世之前，开关电源被称为“盒子开关”，因为它们只有鞋盒大小。他们将效率提高到80%以上，从热的角度来看，这是一个很大的优势，在尺寸和重量上都优于线性电源。
上世纪70年代中期引入的脉宽调制(PWM)控制芯片推动了开关电源的发展，开关电源通常在50%负载时效率峰值。大约10年后，零电流开关(ZCS)模块出现了从20%负载到满载的PWM峰值附近的平坦效率曲线，这是一个有价值的改进。
效率的下一次突破发生在砖设计师开始使用同步整流技术时，该技术在20世纪90年代末流行起来，实现了中上80%的效率。这是输出整流器功耗的一个主要改进，传统上使用二极管。使用MOSFET代替大大降低正向电压降。
同步整流对低输出电压(5v或更小)的影响最大，因为输出整流的正向压降占输出电压的显著百分比。在低输出电压下降低功耗的能力，传统上提供了最低的效率，在该行业是一个特别及时的进步。
这是因为输出电压要求越来越低。与此同时，仍采用传统整流方式的高压变流器(如300vin、48vout)也达到了80%的高电压范围。
今天的系统
今天，提高能源效率的动力无处不在。“能源之星”表彰的是电脑、电器、照明、甚至是新住宅等节能产品。例如，配备内部电源的个人电脑必须达到0.9以上的功率因数，才能满足“能源之星”的规定。
在较低的功率因数下，视在功率大于负载消耗的实际功率，增加了损耗和携带较高电流的成本。欧盟EN61000-3-2标准对某些产品可能产生的谐波电流设置了上限。虽然谐波失真本身并不是效率，但对电子设备的限制有助于更有效地从电网获取能量。
同时，随着板载电压的激增和输出电压的下降，中间总线架构(IBA)试图在分布式电力架构中解决一些挑战(例如，高成本)。IBA通过在负载点(niPOL)使用非隔离降压降压稳压器产生几个低电压。
中间母线变换器(IBC)对输入母线电压进行转换，以提供一个称为“中间母线电压”的共同电压源，几个niPOL buck稳压器可从这个电压源供电，以调节各自的负载。
选用中间电压等级，如12v，来弥补典型输入母线电压48v与典型负载3v之间的差距。通过输出电感，降压稳压器向负载提供的电压等于其顶部和底部开关之间的公共节点上的平均电压。这等于顶部开关的占空比乘以中间母线电压。
尽管niPOL转换器比砖块更小、更便宜，但IBA(有两个功率转换器)在效率上存在固有的缺陷。此外，特别是在大功率转换中，典型的12v中间母线对于高效配电来说太低了。
12v中间总线和niPOL输出电压约1v占空比约10%，电流通常在100a附近。低占空比会对niPOL的效率产生不利影响，I2R损耗也会很大。
考虑应用程序
效率的提高必须从应用程序本身来看，而不是简单地指定具有高效率的功率组件。在高端计算和电信应用中，交流到12v dc的银盒紧随其后。x-V同步降压变换器解决方案是由不断降低的负载电压带来的，从而使其在第一个地方获得成功。
先进的动力传动系统技术可以消除降压级，实现48v直接负载转换。积木模块，运行在多兆赫频率，提高电力转换效率。对于48v到处理器阶段，基本上是100%占空比，因式调节和电压转换提供了一个紧凑、高效的解决方案。
单个的积木模块可以达到高达97%的效率。包括稳压模块和转换模块在内的电力系统的总体效率，从非稳压直流电源运行并提供低压直流输出，通常在90%至95%之间。
然而，最重要的收获是系统效率和交流线路的电力节省。到2011年，数据中心等高端计算机应用预计将占美国总用电量的3%左右。更低的能源损失也意味着相关系统，如空调，节省电力和成本。
汤姆·库拉托洛(Tom Curatolo)是维克多公司的应用工程总监。
