電源包括電子電源和化學(xué)物理電源，本文主要介紹電子電源。電子電源就是對(duì)公用電網(wǎng)或某種電能進(jìn)行變換和控制，向各種用電負(fù)載提供優(yōu)質(zhì)電能的供電設(shè)備，有AC-AC變換，DC-DC變換，AC-DC變換，DC-AC變換。電子電源涉及的范圍有多大，業(yè)內(nèi)人士說(shuō)法不一，本文對(duì)此不作討論，重點(diǎn)介紹中小功率的電源設(shè)備。為了敘述方便，以下簡(jiǎn)稱電源。
由于電源產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性，電源市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)比較困難。國(guó)外有的利用功率器件的生產(chǎn)推算電源的產(chǎn)量。在中國(guó)銷售的功率器件以及電源產(chǎn)品相當(dāng)部分從國(guó)外進(jìn)口，而且銷售渠道很多，因此國(guó)內(nèi)電源市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)更加困難，本文提供的情況僅供參考。
中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史
中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模可分三個(gè)發(fā)展階段，根據(jù)原電子工業(yè)部統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)和資料，可以勾畫出大致的發(fā)展輪廓。
第一階段為1976年以前，是中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段。
解放以前，我國(guó)的電源產(chǎn)業(yè)基本是空白，僅有蓄電池、干電池的小型企業(yè)。50年代隨著建設(shè)了一大批國(guó)有企業(yè)，隨著電子工業(yè)原材料、原器件和整機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電源產(chǎn)品也從無(wú)到有。1959年有二廠一校生產(chǎn)五種規(guī)格1600多臺(tái)電源。到1976年，經(jīng)過17年的發(fā)展，已發(fā)展到26個(gè)工廠，34個(gè)品種，52個(gè)規(guī)格，33000多臺(tái)電源。生產(chǎn)單位增長(zhǎng)8.7倍，品種規(guī)格增長(zhǎng)10.4倍，產(chǎn)量增長(zhǎng)20.2倍。第一階段從無(wú)到有，雖然增長(zhǎng)速度較快，電源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模還是很小。
第二階段是1977-1989年，是中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)初步壯大時(shí)期。
這一階段是我國(guó)改革開放的初期，經(jīng)濟(jì)建設(shè)逐步加快，電源產(chǎn)業(yè)也逐步進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。1989年電源生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到171家，產(chǎn)品規(guī)格340多種，年產(chǎn)電源54萬(wàn)多臺(tái)。生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量比1976年增長(zhǎng)6.6倍，品種增長(zhǎng)10倍，產(chǎn)量增長(zhǎng)16.4倍。
在這一階段，隨著電源產(chǎn)業(yè)的逐步快速發(fā)展，廣大的電源科技工作者急需打破原來(lái)的封閉狀態(tài)，了解外部世界。自70年代中期開始，電源科技人員自發(fā)組織技術(shù)交流，1978年召開了第一次全國(guó)電源技術(shù)交流會(huì)，1983年成立了中國(guó)電源學(xué)會(huì)，1986年得到國(guó)家科委的批準(zhǔn)。
第三階段是1990年至今，是中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展時(shí)期。
這一階段，除原電子工業(yè)部系統(tǒng)以外，其他行業(yè)和系統(tǒng)，如機(jī)械、郵電、鐵路、電力、軍工系統(tǒng)等都有電源開發(fā)和生產(chǎn)，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)大量涌現(xiàn)，全國(guó)有上千家，幾乎遍布全國(guó)，出現(xiàn)了一批超億元，甚至超10億元的電源企業(yè)。在這10年之中，大量的國(guó)外產(chǎn)品和公司進(jìn)入國(guó)內(nèi)，并占據(jù)了相當(dāng)份額，加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
上面是中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展，電源技術(shù)的發(fā)展大致也可分為以下幾個(gè)階段。
50年代是電源整機(jī)的創(chuàng)建和仿制時(shí)期，主要是仿蘇的電子管直流電源、磁飽和交流電源和仿美、仿歐的電子或磁放大式交流穩(wěn)壓電源，并逐漸實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。這個(gè)時(shí)期的電源體積大、耗能多、效率低，技術(shù)水平相當(dāng)于國(guó)際30-50年代的水平。
隨著晶閘管、晶體管技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，電子管直流電源，磁飽和式交流電源逐漸被淘汰，晶閘管電源、晶體管電源、磁放大式交流穩(wěn)壓電源得到迅速發(fā)展，占據(jù)了電源市場(chǎng)的統(tǒng)治地位。如1976年生產(chǎn)的33000多臺(tái)電源中，電子管直流電源只有2個(gè)規(guī)格800多臺(tái)，分別占直流電源品種的4 .1%，規(guī)格的5.6%，產(chǎn)量的4% 。
全控功率器件的出現(xiàn)促進(jìn)了電源技術(shù)的極大發(fā)展。GTO可使兆瓦級(jí)的逆變電源設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，可取代需要強(qiáng)迫換流的晶閘管，目前仍在電源中廣泛應(yīng)用。功率MOSFET的出現(xiàn)，構(gòu)成了高頻電力電子技術(shù)，開關(guān)頻率可達(dá)100kHZ以上，并可并聯(lián)大電流輸出。IGBT是MOS輸入、雙極性輸出的復(fù)合型功率器件，工作頻率與GTR相當(dāng)，其電壓定額較高。
隨著新型功率器件的出現(xiàn)，脈寬調(diào)制（PWM）電路、各種各樣的零電壓、零電流變換的拓?fù)潆娐返玫綇V泛應(yīng)用。電源產(chǎn)品更加小型化、集成化、智能化、高效率、高可靠。
本節(jié)主要分析近10年來(lái)中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。十年來(lái)，無(wú)論是電源技術(shù)，還是產(chǎn)業(yè)的規(guī)模，都發(fā)展到前所未有的階段，成為社會(huì)各界關(guān)注的一個(gè)行業(yè)。
一、 中國(guó)電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力
電源是各種用電設(shè)備的動(dòng)力裝置，是電子工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品。經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活各個(gè)方面的發(fā)展都會(huì)促進(jìn)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是以下幾個(gè)方面更是重要的推動(dòng)作用。
1、 信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
近十年來(lái)中國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)以其他行業(yè)三倍的速度快速發(fā)展，“九五”期間，中國(guó)對(duì)電子工業(yè)的投資比重由過去五年的2.2%提高到5.4%，總投資規(guī)模達(dá)到4293億元，比過去五年增長(zhǎng)近12倍，因此成為電源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。
幾年來(lái)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)銷售情況（萬(wàn)臺(tái)）
年 份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
銷售量 45.0 71.8 115.0 210.0 350.0 420.0 500.0
增長(zhǎng)速度 80% 59.6% 60.2% 82.6% 66.7% 20.0% 19.0%
幾年來(lái)程控交換機(jī)市場(chǎng)（萬(wàn)線）
年 份 1995 1996 1997 1998 1999
程控交換機(jī) 1104 1386 2659 3325 4023
增長(zhǎng)率 25.54% 91.85% 25.05% 20.99%
局用交換機(jī) 749 990 1725 3096 3700
增長(zhǎng)率 32.18% 74.24% 79.48% 19.51%
移動(dòng)通信幾年來(lái)成為發(fā)展熱點(diǎn)，例如：1987-1997十年間發(fā)展1000萬(wàn)戶，1998年一年就發(fā)展1000萬(wàn)戶，1999年發(fā)展近2000萬(wàn)戶，增長(zhǎng)100%。
計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)開關(guān)電源和UPS的發(fā)展和應(yīng)用；通信行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了通信用高頻開關(guān)電源及相關(guān)電源的發(fā)展，僅通信用高頻開關(guān)電源每年就有30億元以上，1999年僅移動(dòng)通信就配套電源15億元。
最近幾年各種信息網(wǎng)絡(luò)大發(fā)展，如國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、金融信息網(wǎng)，就連鐵路、民航售票也形成網(wǎng)絡(luò)，被人稱為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。各種網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，必須要有可靠的電源系統(tǒng)作保障。如1997年4月24日上午11時(shí)，香港最大的兩家銀行匯豐和恒生由于UPS設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致中樞電腦系統(tǒng)停頓，兩家銀行800多臺(tái)自動(dòng)柜員機(jī)停機(jī)兩小時(shí)，兩家銀行的電話理財(cái)服務(wù)暫停，兩家銀行的柜臺(tái)電腦不能操作。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步帶動(dòng)了電源市場(chǎng)的發(fā)展。
2、 傳統(tǒng)工業(yè)的改造
國(guó)民經(jīng)濟(jì)經(jīng)過20多年的快速發(fā)展，許多傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)要進(jìn)行改造，更新?lián)Q代，大量的先進(jìn)的電子技術(shù)和設(shè)備被采用，不僅對(duì)供電質(zhì)量提出了更高的要求，而且要求電源產(chǎn)品小型化、智能化、高效率、高可靠、無(wú)人值守等，一些老的配套電源產(chǎn)品不符合要求，逐漸被淘汰。例如：最近幾年國(guó)家投資幾千億元進(jìn)行電網(wǎng)的改造，一些老的可控硅的電力操作電源要逐漸被新的開關(guān)電源所代替；鐵路要全面提速，要電氣化，國(guó)家也投巨資進(jìn)行鐵路系統(tǒng)的改造，鐵路通信、信號(hào)系統(tǒng)等要配套大量的電源產(chǎn)品；通信系統(tǒng)原來(lái)配套的相控電源，逐漸被高頻開關(guān)電源所代替，最近幾年，每年的更新數(shù)量達(dá)幾億元。
3、 節(jié)約能源
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境已被社會(huì)各界所重視。電源是節(jié)約能源的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過電力電子和電源技術(shù)處理之后的電力供應(yīng)，節(jié)能效果明顯。例如，家用電器的待機(jī)損耗，人們往往不重視，這個(gè)耗電相當(dāng)驚人。據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)這種損耗每年35-54億美元，德國(guó)環(huán)保機(jī)構(gòu)調(diào)查，在德國(guó)這種損耗每年23億美元，超過柏林全年用電總和。采用新的節(jié)能芯片之后，可把5-10W的待機(jī)損耗降到1-2W，甚至0.1-0.5W。電子鎮(zhèn)流器是個(gè)很小的產(chǎn)品，不但中國(guó)的內(nèi)地很多單位研究，香港、臺(tái)灣，甚至一些國(guó)外機(jī)構(gòu)都在研究，由于它應(yīng)用范圍廣闊，一旦好的產(chǎn)品推出之后，就會(huì)產(chǎn)生很大的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。變頻調(diào)速得到廣泛應(yīng)用，近年來(lái)變頻空調(diào)發(fā)展很快，變頻空調(diào)不僅能帶來(lái)舒適的生活環(huán)境，節(jié)電可達(dá)30%以上。
節(jié)約電力，就減少了不可再生的一次能源（如煤炭、石油）的消耗，而且減少了大氣污染。電源產(chǎn)品的小型化還可以節(jié)約大量的銅、鐵等原材料。所以，電力電子和電源技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。有的專家預(yù)言：人類未來(lái)的福祉將經(jīng)由能源電子技術(shù)的突破而實(shí)現(xiàn)。
