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根据国际能源署的数据，全球电能需求目前处于惊人的水平，预测到2020年将达到近30拍瓦。对于我们这些认为几千瓦的烤面包机就属高功率的普通人来说，这几乎是一个无法想像的数字。主要受亚洲经济体的驱动，这个数字一定还会增加，当然，现在有一项关注重点是通过可再生能源满足这种需求，以便缓解气候变化影响。截留太阳辐射、风能和其他绿色能源，在其转化为热量前提取电力，这样的方法应该没有净增温效应。但是化石燃料仍然是主要的能源，它们会释放出本来会被“锁定”的热量。因此，在从原矿到有用功的转换过程中，效率非常关键，较高的效率可以避免过多的能量损失到环境中，同时也节约了成本。 当今能源的主要用途是工业生产，特别是驱动电机，但数据中心消耗的能源也不少，此外电动汽车 (EV) 的充电需求在未来几年也会有爆炸性的增长。在这些应用以及从家用电器到手机充电器的许多其他应用中，都可以看到极力降低功耗的技术创新，它们都利用了“智能”技术，例如电动机的变频驱动器。这牵涉到使用电子电源，它们现在稳稳占据着业界的C位，能量转换损失比以往更低。在本文中，我们将着眼于设计人员在现阶段如何使用半导体开关技术，从而更容易地实现高效的功率转换器。

设计电源是一件复杂的事情。如今，电能的来源多种多样，我们也越来越不能忽视对这些宝贵能源进行有效的管理。线路供电、太阳能供电、电池供电、以太网供电以及能量收集技术，都是我们可以利用的电能来源。受电负载不仅提出了必要的电压和电流标准，其所采用的半导体也变得越来越敏感，为此电源就要满足特定的规格，其要求不仅限于严格的纹波容限，还需要能够减轻大幅度迅速变化的负载条件导致的影响，同时又不在电源轨上引入瞬变并产生过多的EMI。例如，机器学习领域的许多计算密集型应用中使用的FPGA的电流可以在几微秒内从几安培升至50A以上。